在现代电子技术领域中,PCB 板的设计工艺至关重要。高端 PCB 板作为其中的关键部分,其特性和制作过程有着诸多值得深入探究的要点。
COB 的关键材料之一——高端 PCB,其不但对成本有着重要影响,而且对 COB 制程的良率影响极大。今日绘制了数张多层 PCB 电路板内部结构图,借由立体图形来展示各种具有叠层结构的 PCB 图内部架构。
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高密度互联板(HDI)的核心在于过孔。
在多层 PCB 的线路加工方面,和单层、双层其实并无太大差异,最大的不同就体现在过孔工艺上。线路皆是通过蚀刻而成,过孔则是先钻孔再镀铜而形成,这些对于从事硬件开发的人员而言都知晓,在此就不过多赘述了。多层电路板,通常有通孔板、一阶板、二阶板、二阶叠孔板这几种类型。而更高阶的如三阶板、任意层互联板在平时的使用极为稀少,价格也异常昂贵,暂且不做过多探讨。
一般情况下,8 位单片机产品采用 2 层通孔板;32 位单片机级别的智能硬件,会使用 4 层至 6 层通孔板;Linux 和 Android 级别的智能硬件,会用到 6 层通孔至 8 层一阶 HDI 板;像智能手机这样的紧凑产品,通常采用 8 层一阶到 10 层二阶电路板。
8层2阶叠孔,高通骁龙624
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最为常见的通孔。
仅有一种过孔,从第一层贯穿至最后一层。不管是外部的线路还是内部的线路,孔均是打穿的,这就被称作通孔板。通孔板与层数并无关联,平时大家所使用的 2 层的基本都是通孔板,而诸多交换机和军工电路板,即便做到 20 层,依旧是通孔的。通过钻头将电路板钻穿,然后在孔内进行镀铜操作,从而形成通路。
这里需要注意的是,通孔内径通常有 0.2mm、0.25mm 和 0.3mm,但一般 0.2mm 的要比 0.3mm 的昂贵不少。这是因为钻头过细容易折断,钻孔的速度也会稍慢一些。多耗费的时间以及钻头的费用,就体现在电路板价格的上升上。
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这张图乃是 6 层 1 阶 HDI 板的叠层结构图,表面两层均为激光孔,内径为 0.1mm。内层则是机械孔,相当于一个 4 层通孔板,外面再覆盖 2 层。激光仅能打穿玻璃纤维的板材,而无法打穿金属的铜。故而外表面打孔并不会对内部的其他线路造成影响。激光打孔之后,再去进行镀铜,便形成了激光过孔。
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2阶HDI板 两层激光孔
这张图是一个 6 层 2 阶错孔 HDI 板。平时大家使用 6 层 2 阶的较少,大多是从 8 层 2 阶起。这里更多的层数,与 6 层是同样的道理。所谓 2 阶,就是有 2 层激光孔。所谓错孔,就是两层激光孔是错开的。那为何要错开呢?这是因为镀铜无法镀满,孔内是空的,所以不能直接在上面再打孔,要错开一定的距离,再打上一层的空。6 层二阶=4 层 1 阶外面再加 2 层。8 层二阶=6 层 1 阶外面再加 2 层