CN105792525A - 一种pcb介质层的制作方法 - Google Patents

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Abstract

一种PCB介质层的制作方法，包括以下步骤：在制作多层印制板的介质层时，选用两张相同的半固化片；测出所述半固化片的经向玻纤间距a以及纬向玻纤间距b；将两张相同的半固化片完全重叠，这时，两张半固化片的经向玻纤束均沿X轴方向延伸，两张半固化片的纬向玻纤束均沿Y轴方向延伸；将位于下方的一张半固化片分别沿X轴方向和Y轴方向移动X1和Y1的距离进行错位，其中X1为a的非整数倍，Y1为b的非整数倍；将错位的半固化片与芯板进行预叠，得到预叠板，将预叠板表面覆以铜箔，置于压机底盘上，再经热压处理形成多层板，并经钻孔、电镀、蚀刻后形成阻抗受控线路。本发明可有效改善介质层介电常数的均一性。

Description

一种PCB介质层的制作方法
技术领域
本发明涉及一种PCB介质层的制作方法。
背景技术
印制电路板的基材(又称介质层)是覆铜板，目前最常用的FR4覆铜板是以电子玻纤布为增强材料。经过处理的玻纤布，浸渍上树脂胶液，再经热处理(预烘)使树脂而制成的薄片材料称为半固化片，半固化片的单面或双面覆以一定厚度的铜箔，再经热压处理而成的板状材料便为FR4覆铜板。而制作多层印制板所使用的半固化片大多是采用E-玻纤布(ElectricalGlass,E-glass)做增强材料，E-glass是由玻纤纱织布而成的。由于树脂和玻纤的介电常数通常存在较大的差异，一般环氧树脂的介电常数为3.0左右，玻纤的介电常数为6.0左右，而介质的实际介电常数取决于玻纤和树脂的介电常数及其在介质层中所占的体积比。由于E-玻纤布采用的是经纱(warp)和纬纱(waft)织成“网状”布，经纱和纬纱相互垂直，相邻两根经纱之间的间距为经向玻纤间距a，相邻两根纬纱之间的间距为纬向玻纤间距b。这种类型的玻纤布存在高密度玻纤区、低密度玻纤区和无玻纤区。其中，经纬纱交接点为高密度玻纤区，单根纱(经纱或纬纱)区域为低密度玻纤区，经纬纱之间的空隙即为无玻纤区。因此，每张半固化片会因为玻纤区的密度不同而导致介电常数有较大的差异。
在制作多层印制板的时，存在使用两张相同的半固化片(包括尺寸和型号)的情形。由于在层压叠板时，现有技术的做法均是将两张半固化片完全重合，然后与芯板进行预叠，得到预叠板，预叠板表面覆以铜箔，置于压机底盘上，再经热压处理形成多层板，并经钻孔、电镀、蚀刻后形成阻抗受控线路，这样，使得两张半固化片的经纱和纬纱基本重叠，进一步导致介质层的介电常数形成较大的差异。
由于目前多数布线策略是将系统总线中的传输线与基板边缘成0°或者90°角方向布线，这样会导致传输线方向与玻纤束的经纬向相平行，此时可能会出现以下几种极限情况：①传输线在经向玻纤束正上方；②传输线在纬向玻纤束正上方；③传输线在两根经向玻纤束中间；④传输线在两根纬向玻纤束中间。当两根以上阻抗受控传输线分布在基板不同位置时，其所处位置的实际介电常数存在差异，会导致相互之间的阻抗存在较大的差异，从而使不同信号线具有不同的延迟，影响信号传输质量。同时，同一根信号线也会由于不同位置介电常数不一致，而出现某一段阻抗值较大，另一段阻抗值较小，即出现阻抗波动，从而导致信号的反射、衰减，导致信号传输失真。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的旨在于提供一种PCB介质层的制作方法，可有效改善介质层介电常数的均一性。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种PCB介质层的制作方法，包括以下步骤：
A、在制作多层印制板的介质层时，选用两张相同的半固化片；
B、测出所述半固化片的经向玻纤间距a以及纬向玻纤间距b；
C、将两张相同的半固化片完全重叠，这时，两张半固化片的经向玻纤束均沿X轴方向延伸，两张半固化片的纬向玻纤束均沿Y轴方向延伸；
D、将位于下方的一张半固化片分别沿X轴方向和Y轴方向移动X1和Y1的距离进行错位，其中X1为a的非整数倍，Y1为b的非整数倍；
E、将错位的半固化片与芯板进行预叠，得到预叠板；
F、将预叠板表面覆以铜箔，置于压机底盘上，再经热压处理形成多层板，并经钻孔、电镀、蚀刻后形成阻抗受控线路。
X1＝(1+2n)*a/2并且Y1＝(1+2n)*b/2，其中，n为整数。
在步骤F中，在预叠板的上表面和/或下表面覆以铜箔。
本发明的有益效果在于：
相比于现有技术，本发明PCB介质层的制作方法将位于下方的一张半固化片分别沿X轴方向和Y轴方向移动X1和Y1的距离，其中X1为a的非整数倍，Y1为b的非整数倍，这样，使得两张半固化片的经纱或纬纱均交错分布，也就是说，一张半固化片的经纱或纬纱位于另一张半固化片的无玻纤区中，从而可以有效改善介质层的介电常数的均一性，从而可以减小多条阻抗传输线之间的阻抗差异，并可以改善同一条阻抗线不同位置的阻抗波动，有助于提升信号线阻抗控制精度，减小信号反射，提升信号传输质量。
附图说明
图1为本发明在移动半固化片时的工作状态示意图；
图2为单张半固化片和两张半固化片的介电常数波动曲线图；
图3为单张半固化片不同传输线的阻抗值曲线图；
图4为两张半固化片不同传输线的阻抗值曲线图；
其中：10、半固化片；11、经纱；12、纬纱。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
如图1所示，本发明的PCB介质层的制作方法，包括以下步骤：
A、在制作多层印制板的介质层时，选用两张相同的半固化片10；
B、测出所述半固化片10的经向玻纤间距a以及纬向玻纤间距b；
C、将两张相同的半固化片10完全重叠，这时，两张半固化片10的经向玻纤束均沿X轴方向延伸，两张半固化片10的纬向玻纤束均沿Y轴方向延伸；
D、将位于下方的一张半固化片10分别沿X轴方向和Y轴方向移动X1和Y1的距离进行错位，其中X1为a的非整数倍，Y1为b的非整数倍；
E、将错位的半固化片10与芯板进行预叠，得到预叠板；
F、将预叠板表面覆以铜箔，置于压机底盘上，再经热压处理形成多层板，并经钻孔、电镀、蚀刻后形成阻抗受控线路。
本发明PCB介质层的制作方法将位于下方的一张半固化片10分别沿X轴方向和Y轴方向移动X1和Y1的距离，其中X1为a的非整数倍，Y1为b的非整数倍，这样，使得两张半固化片10的经纱11或纬纱12均交错分布，也就是说，一张半固化片10的经纱11或纬纱12位于另一张半固化片10的无玻纤区中，从而可以有效改善介质层的介电常数的均一性，从而可以减小多条阻抗传输线之间的阻抗差异，并可以改善同一条阻抗线不同位置的阻抗波动，有助于提升信号线阻抗控制精度，减小信号反射，提升信号传输质量。
应当注意的是，在步骤D中，位于下方的一张半固化片10可以沿X轴的任意一侧的位置移动X1的距离，位于下方的一张半固化片10可以沿Y轴的任意一侧的位置移动Y1的距离，均可以达到改善介质层的介电常数的均一性的效果。
优选地，X1＝(1+2n)*a/2并且Y1＝(1+2n)*b/2，其中，n为整数，这样，下方半固化片10的经纱11便移动至上方半固化片10相邻两条经纱11的中间位置，下方半固化片10的纬纱12便移动至上方半固化片10相邻两条纬纱12的中间位置，达到最佳错位效果，可以更好地改善介质层的介电常数的均一性。在最佳错位排布时介电常数波动幅度可以降低50％以上。
进一步地，在步骤F中，在预叠板的上表面和/或下表面覆以铜箔。
以下为实施案例：
如图2所示，在制作PCB时，一种做法采用单张型号为1080的半固化片10制成PCB介质层，另一种做法采用两张型号为1080的半固化片10相互错位制成PCB介质层，并且取X1＝0.5a，Y1＝0.5b，由图中的两条曲线变化幅度可知，采用两张型号为1080的半固化片10相互错位制成PCB介质层的介电常数的波动幅度明显较小；其中图2中横坐标为预叠板上的任意一点到原点的距离，该原点为图1中左下角的端点，单位是mil；纵坐标为介电常数，单位是F/m。
如图3所示，在制作PCB介质层时，采用一张型号为1080的半固化片10制成PCB介质层，阻抗线沿X轴方向设置，其中，横坐标为时间，单位是秒；纵坐标为阻抗值，单位是ohm，图中两条曲线表示两条不同传输线的阻抗值的变化情况。如图4所示，在线路板层压时，将两张型号为1080的半固化片10相互错位，取X1＝0.5a并且Y1＝0.5b，层压后阻抗线沿X轴方向设置，其中，横坐标为时间，单位是秒；纵坐标为阻抗值，单位是ohm，图中两条曲线表示两条不同传输线的阻抗值的变化情况。由图3和图4可得知，采用两张型号为1080的半固化片10相互错位制作成PCB介质层后，不同传输线的阻抗值的变化幅度明显减小。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种PCB介质层的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、在制作多层印制板的介质层时，选用两张相同的半固化片；
B、测出所述半固化片的经向玻纤间距a以及纬向玻纤间距b；
C、将两张相同的半固化片完全重叠，这时，两张半固化片的经向玻纤束均沿X轴方向延伸，两张半固化片的纬向玻纤束均沿Y轴方向延伸；
D、将位于下方的一张半固化片分别沿X轴方向和Y轴方向移动X1和Y1的距离进行错位，其中X1为a的非整数倍，Y1为b的非整数倍；
E、将错位的半固化片与芯板进行预叠，得到预叠板；
F、将预叠板表面覆以铜箔，置于压机底盘上，再经热压处理形成多层板，并经钻孔、电镀、蚀刻后形成阻抗受控线路。
2.如权利要求1所述的PCB介质层的制作方法，其特征在于，X1＝(1+2n)*a/2并且Y1＝(1+2n)*b/2，其中，n为整数。
3.如权利要求1所述的PCB介质层的制作方法，其特征在于，在步骤F中，在预叠板的上表面和/或下表面覆以铜箔。
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