关于
PCB
叠层及阻抗计算
多层板的结构：
为了很½地对
PCB
进行阻抗控制，首先要了解
PCB
的结构：
通常我们所说的多层板是由芯板和半固化片互相层叠压合而成的，芯板是一种硬质的、
有特定厚度的、
两面包铜的板材，
是构成印制板的基础材料。
而半固化片构成所谓的浸润层，
起到粘合芯板的½用，
½然也有一定的初始厚度，
½是在压制过程中其厚度会发生一些变化。
通常多层板最外面的两个介质层½是浸润层，
在这两层的外面½用单独的铜箔层½为外
层铜箔。外层铜箔和内层铜箔的原始厚度规格，一般有
0.5OZ、1OZ、2OZ（1OZ
约为
35um
或
1.4mil）三种，½经过一系列表面处理后，外层铜箔的最终厚度一般会增加将近 1OZ
左
右。内层铜箔即为芯板两面的包铜，其最终厚度与原始厚度相差很小，½由于蚀刻的原因，
一般会减少几个
um。
多层板的最外层是阻焊层，就是我们常说的“绿油”
，½然它也可以是黄色或者其它颜
色。
阻焊层的厚度一般不太容易准确确定，
在表面无铜箔的区域比有铜箔的区域要稍厚一些，
½因为缺少了铜箔的厚度，
所以铜箔还是显得更突出，
½我们用手指触摸印制板表面时就½
感觉到。
½制½某一特定厚度的印制板时，一方面要求合理地选择各种材料的参数，另一方面，
半固化片最终成型厚度也会比初始厚度小一些。下面是一个典型的
6
层板叠层结构：
PCB
的参数：
不同的印制板厂，PCB 的参数会有细微的差异。
表层铜箔：
可以½用的表层铜箔材料厚度有三种：12um、18um 和
35um。加工完成后的最终厚度
大约是
44um、50um
和
67um。
芯板：我们常用的板材是
S1141A，标准的 FR-4，两面包铜
半固化片：
规格（原始厚度）有
7628（0.185mm）
，2116（0.105mm）
，1080（0.075mm）
，3313
（0.095mm ）
，实际压制完成后的厚度通常会比原始值小
10-15um
左右。同一个浸润层最多
可以½用
3
个半固化片，
而且
3
个半固化片的厚度不½½相同，
最少可以只用一个半固化片，
½有的厂家要求必须至少½用两个。
如果半固化片的厚度不够，
可以把芯板两面的铜箔蚀刻
掉，再在两面用半固化片粘连，这样可以实现较厚的浸润层。
阻焊层：
铜箔上面的阻焊层厚度
C2≈8-10um，表面无铜箔区域的阻焊层厚度 C1
根据表面铜厚
的不同而不同，
½表面铜厚为
45um
时
C1≈13-15um，
½表面铜厚为
70um
时
C1≈17-18um。
导线横截面：
以前我一直以为导线的横截面是一个矩½，½实际上却是一个梯½。以
TOP
层为例，
½铜箔厚度为
1OZ
时，梯½的上底边比下底边短
1MIL。比如线½ 5MIL，那么其上底边约
4MIL，下底边 5MIL。上下底边的差异和铜厚有关，下表是不同情况下梯½上下底的关系。
介电常数：
半固化片的介电常数与厚度有关，
下表为不同型号的半固化片厚度和介电常
数参数：
板材的介电常数与其所用的树脂材料有关，FR4 板材其介电常数为
4.2—4.7，并且随着
频率的增加会减小。
介质损耗因数：
电介质材料在交变电场½用下，
由于发热而消耗的½量称之谓介质损耗，
通常以介质损耗因数
tanδ表示。S1141A
的典型值为
0.015。
½确保加工的最小线½和线距：4mil/4mil。
阻抗计算的工具简介：
½我们了解了多层板的结构并掌握了所需要的参数后，就可以通过
EDA
½件来计算阻
抗。可以½用
Allegro
来计算，推荐另一个工具
Polar SI9000，这是一个很½的计算特征阻
抗的工具，现在很多印制板厂½在用这个½件。
无论是差分线还是单端线，½计算内层信号的特征阻抗时，½会发现
Polar SI9000
的计
算结果与
Allegro
仅存在着微小的差距，这跟一些细节上的处理有关，比如说导线横截面的
½状。
½如果是计算表层信号的特征阻抗，
我建议½选择
Coated
模型，
而不是
Surface
模型，
因为这类模型考虑了阻焊层的存在，所以结果会更准确。下图是用
Polar SI9000
计算在考虑
阻焊层的情况下表层差分线阻抗的部分截图：
由于阻焊层的厚度不易控制，所以也可以根据板厂的建议，½用一个近似的办法：在
Surface
模型计算的结果上减去一个特定的值，我建议差分阻抗减去
8
欧姆，单端阻抗减去
2
欧姆
本文来自：我爱研发½(52RD.com)
- R&D
大本营
详细出处：http://www.52rd.com/Blog/Detail_RD.Blog_coral_xin_28297.html
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