專利名稱：六層電路板壓合方法及其成品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種六層電路板壓合方法及其成品，特別是涉及一種能達(dá)到電路板內(nèi)外層阻抗匹配，以降低高速信號反射及電磁干擾的六層電路板。
一般板厚1.6mm的六層電路板1各層排列方式如

圖1所示，該電路板第一、三、四及六層板為訊號走線層S1、S2、S3及S4，第二層板為接地層GND及第五層板為電源層PWR，且第一層板S1及第六層板S4也為零件布設(shè)層，該第三層板S2與第四層板S3間是壓合有一厚度5.7mil(1mil＝0.00254cm)的第一絕緣層2，該第三層板S2與第二層板GND及第四層板S3與第五層板PWR間分別壓合有一厚度16mil的第二絕緣層3，且該第二層板GND與第一層板S1及第五層板PWR與第六層板S4間分別壓合有一厚度10mil的第三絕緣層4，而且，該第一絕緣層2與第三絕緣層4材質(zhì)為一聚酯膠片，該第二絕緣層3材質(zhì)為一紙質(zhì)、玻璃纖維類基材，而如上所述的各層板間的壓合方式會得到第一層板S1對第二層板GND阻抗值Rs1＝第六層板S4對第五層板PWR阻抗值Rs4 78歐姆，第三層板S2對第二層板GND及第五層板PWR阻抗值Rs2＝第四層板S3對第二層板GND及第五層板PWR阻抗值Rs369歐姆。由此我們可以看出，第一層板S1(外層板)及第六層板S4(外層板)阻抗值Rs1及Rs4分別與第三層板S2(內(nèi)層板)及第四層板S3(內(nèi)層板)阻抗值Rs2及Rs3相差9歐姆，而此一內(nèi)外層板阻抗差距則會造成阻抗不匹配，以致當(dāng)一高速訊號在此一電路板中傳輸時(shí)，該高速訊號從外層，也就是零件布設(shè)層(如第一層板S1或第六層板S4)穿層至內(nèi)層(如第三層板S2或第四層板S3)時(shí)，會導(dǎo)致該高速訊號因行經(jīng)內(nèi)外層板阻抗不匹配而導(dǎo)致訊號反射，造成高速訊號傳輸品質(zhì)不良；在這里我們可以算出該高速訊號的反射系數(shù)為ρ=Zl-ZoZl+Zo=Rs1-Rs2Rs1+Rs2=0.061]]>而且，因?yàn)樵摳咚儆嵦柗瓷鋾a(chǎn)生駐波，且該持續(xù)產(chǎn)生駐波會加強(qiáng)該高速訊號的電磁波輻射，使其磁通抵消作用變差，造成電磁波干擾。
另外，此種電路板在走高速訊號時(shí)，其傳輸線路阻抗值設(shè)計(jì)，也就是層板與層板間的阻抗值，依照Intel設(shè)定規(guī)格理論值應(yīng)在55Ω±10％左右最好，也就是在49.5Ω-60.5Ω附近，但是由一般電路板所算出的外層板，即第一層板S1及第六層板S4阻抗值Rs1(或Rs4)＝78Ω，其內(nèi)層板，即第三層板S2及第四層板S3阻抗值Rs2(或Rs3)＝69Ω，皆超出了此一范圍甚多，所以該電路板實(shí)不適于走高速訊號。
本發(fā)明的目的是在于提供一種可達(dá)到內(nèi)外層阻抗匹配，以降低高速訊號反射及電磁波干擾的六層電路板的壓合方法及其成品。
本發(fā)明提供的六層電路板，第一、三、四及六層板為訊號走線層，該第二層板為接地層且該第五層板為電源層，該第三層板與第四層板間壓合有一第一絕緣層，該第三層板與第二層板及第四層板與第五層板間分別壓合有一第二絕緣層，該第二層板與第一層板及第五層板與第六層板間分別壓合有一第三絕緣層，本發(fā)明主要特征為該第一絕緣層的厚度在24.6±1.23mil間，該第二絕緣層的厚度在8±0.4mil間，及該第三絕緣層的厚度在5.7±0.285間，且如上所示的壓合厚度可使該電路板內(nèi)外層板的阻抗能達(dá)到阻抗匹配，以降低高速訊號的訊號反射及電磁波干擾。
本發(fā)明提供的六層電路板壓合方法，該電路板第一、三、四及六層為訊號走線層，第二層為接地層，第五層為電源層，其特征在于該方法包括有下列步驟(1).于該電路板第三層與第四層間壓合一第一絕緣材，且該第一絕緣材厚度約在24.6±1.23mil間；(2).于步驟(1)中該第三層與第二層間及第四層與第五層間分別壓合一第二絕緣材，且該第二絕緣材厚度約在8±0.4mil間；及(3).于步驟(2)中該第二層與第一層間及第五層與第六層間分別壓合一第三絕緣材，且該第三絕緣材厚度約在5.7±0.285mil間。
本發(fā)明的作用效果將通過實(shí)施例加以說明。
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明圖1一般六層電路板各層板間的壓合及絕緣層厚度示意圖。
圖2本發(fā)明較佳實(shí)施例六層電路板各層板間的壓合及絕緣層厚度示意圖。
圖3本發(fā)明較佳實(shí)施例六層電路板的部分剖面圖。
圖2所示本發(fā)明較佳實(shí)施例為一板厚1.6mm的六層電路板5，該電路板5第一、三、四及六層板為訊號走線層S1、S2、S3、S4，該第二層板為接地層GND，且該第五層板為電源層PWR，并且，該電路板5第一層板S1及第六層板S4也為零件布設(shè)層，另在該第三層板S2與第四層板S3間設(shè)有一第一絕緣層6，在該第三層板S2與第二層板GND及第四層板S3與第五層板PWR間分別設(shè)有一第二絕緣層7，及在該第二層板GND與第一層板S1及第五層板PWR與第六層板S4間分別設(shè)有一第三絕緣層8。
一般電路板層板與層板間的阻抗值，通常是依照英特爾公司(Intel)設(shè)定規(guī)格理論值來設(shè)計(jì)，而設(shè)計(jì)以走高速訊號的電路板，其層板與層板間的阻抗值規(guī)格應(yīng)設(shè)計(jì)在55±10％Ω左右，較能符合高速線路的設(shè)計(jì)要求；并且為了改善上述一般性缺點(diǎn)，使內(nèi)外層板間的阻抗能夠匹配，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)可以調(diào)整各層板間的絕緣層6、7及8厚度來改變層板與層板間的阻抗值，以達(dá)到各層板間的阻抗匹配，所以提出下列計(jì)算公式公式一(求外層阻抗Rs1及Rs4計(jì)算公式)Rs1or Rs4=87ER+1.411n{5.98H0.8W+T}]]>ER＝4.5，為介電常數(shù)，請參照圖3所示H，為介電厚度，也就是第一層板S1與第二層板GND及第五層板PWR與第六層板S4間的第三絕緣層8的厚度；W＝6mil，為走線線寬，T＝0.7mil，為走線厚度，公式二(求內(nèi)層阻抗Rs2及Rs3計(jì)算公式)Rs2or Rs3=[1-(A4(A+D+T))ER1n{1.9(2A+T)0.8W+T}]]>ER＝4.5，為介電常數(shù)，請?jiān)賲⒄請D3所示A，為介電厚度，也就是第三層板S2(訊號走線層)與第二層板GND(接地層)間及第三層板S3(訊號走線層)與第五層板PWR(電源層)間的第二絕緣層7的厚度；D，為介電厚度，也就是第三層板S2(訊號走線層)與第四層板S3(訊號走線層)間的第一絕緣層6的厚度；
T＝1.4mil，為走線厚度。
Rs1(或Rs4)及Rs2(或Rs3)值必須落在49.5Ω-60.5Ω間才能符合設(shè)計(jì)要求，所以可先從公式一中，Rs1(或Rs4)分別以49.5Ω及60.5Ω代入，求得H值是介于一范圍中，如5.5mil-6.0mil。又如圖2所示，我們知道各層板板厚由上而下分別為0.7mil、1.4mil、1.4mil、1.4mil、1.4mil及0.7mil，由此可求得各層板總板厚為7mil，且因?yàn)殡娐钒蹇偘搴駷?.6mm＝64mil，所以可得出2H+2A+D＝64mil-7mil＝54mil，2A+D＝54mil-2H，即2A+D介于42mil-43mil間，繼而在公式二中，分別代入一A及D值計(jì)算出Rs2(或Rs3)，并比較Rs1(或Rs4)與Rs2(或Rs3)兩者數(shù)值的差距，及兩者是否皆落在55±10％Ω(49.5Ω-60.5Ω)附近，并以此比較結(jié)果來分別調(diào)整H、A及D的數(shù)值，再代入公式一及公式二中計(jì)算出另一Rs1(或Rs4)及Rs2(或Rs3)值，再相互比較，利用如此反覆試誤(Try andError)的方法來調(diào)整H、A及D的厚度大小，即能求出Rs1(或Rs4)與Rs2(或Rs3)最接近的，并且皆在55±10％Ω(49.5Ω-60.5Ω)附近，且分別代表第一絕緣層6、第二絕緣層7及第三絕緣層8厚度的D、A及H最適當(dāng)厚度因而確定，使得2H+2A+D+各層板厚度和(7mil)＝電路板板厚＝1.6mm。
借由上述公式一、二運(yùn)算及求解過程，可找出最佳值為當(dāng)H＝5.7mil，A＝8mil及D＝24.6mil時(shí)，Rs1(或Rs4)＝61.4Ω，Rs2(或Rs3)＝59Ω，皆落在55±10％Ω(49.5Ω-60.5Ω)附近，內(nèi)外層阻抗值差距約為2.4Ω，相差甚少，所以能達(dá)到阻抗匹配的目的，使高速訊號在此電路板5中傳輸時(shí)，當(dāng)該高速訊號從外層板，也就是零件布設(shè)層(如第一層板S1或第六層板S4)穿層至內(nèi)層板(如第三層板S2或第四層板S3)時(shí)，因內(nèi)外層阻抗匹配，該高速訊號的訊號反射量(駐波)大幅減少，可算出反射系數(shù)約為 相對地比一般反射系數(shù)ρ＝0.061明顯地改善了許多，自然大大地降低了電磁波干擾，也提升了高速訊號的傳輸品質(zhì)。
另外，在電路板布局時(shí)，雖然訊號線走線穿至不同層，但是由于已控制了電路板的壓合厚度，使內(nèi)外層阻抗達(dá)到阻抗匹配，所以不需改變訊號線的走線寬度即可達(dá)到阻抗控制的效果，提高了布局的時(shí)效性。
權(quán)利要求
1.一種六層電路板壓合方法，該電路板第一、三、四及六層為訊號走線層，第二層為接地層，第五層為電源層，其特征在于該方法包括有下列步驟(1).于所述電路板第三層與第四層間壓合一第一絕緣材，且該第一絕緣材厚度約在24.6±1.23mil間；(2).于步驟(1)中所述第三層與第二層間及第四層與第五層間分別壓合一第二絕緣材，且該第二絕緣材厚度約在8±0.4mil間；及(3).于步驟(2)中所述第二層與第一層間及第五層與第六層間分別壓合一第三絕緣材，且該第三絕緣材厚度約在5.7±0.285mil間。
2.如權(quán)利要求1所述的六層電路板壓合方法，其特征在于所述第一絕緣材及第三絕緣材為聚酯膠片(prepreg)，第二絕緣材為基材(core)。
3.如權(quán)利要求2所述的六層電路板壓合方法，其特征在于所述第一絕緣材為24.6mil，所述第二絕緣材為8mil且所述第三絕緣材為5.7mil。
4.一種六層電路板，該電路板第一、三、四及六層為訊號走線層，第二層為接地層，第五層為電源層，且該電路板第三層與第四層間設(shè)有一第一絕緣層，該電路板第三層與第二層間及第四層與第五層間分別設(shè)有一第二絕緣層，及該電路板第二層與第一層間及第五層與第六層間分別設(shè)有一第三絕緣層；其特征在于所述第一絕緣層厚度約在24.6±1.23mil間，所述第二絕緣層厚度約在8±0.4mil間，及所述第三絕緣層厚度約在5.7±0.285mil間。
5.如權(quán)利要求4所述的六層電路板，其特征在于所述第一絕緣層與第三絕緣層為聚酯膠片(prepreg)，且所述第二絕緣層為基材(core)。
6.如權(quán)利要求5所述的六層電路板，其特征在于所述第一絕緣層為24.6mil，所述第二絕緣層為8mil且所述第三絕緣層為5.7mil。
全文摘要
一種六層電路板壓合方法及其成品,該電路板板厚1.6mm(毫米),且其第一、三、四及六層為訊號走線層,第二層為接地層及第五層為電源層,其特征在于該電路板第三層與第四層間是壓合有一厚度介于24.6±1.43mil的第一絕緣層,第三層與第二層及第四層與第五層間分別壓合有一厚度介于8±0.4mil的第二絕緣層,且第二層與第一層及第五層與第六層間分別壓合有一厚度介于5.7±0.285mil的第三絕緣層,使內(nèi)外層達(dá)到阻抗匹配,進(jìn)而降低高速訊號的反射及電磁波干擾。
文檔編號H05K3/46GK1344130SQ00127098
公開日2002年4月10日 申請日期2000年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月15日
發(fā)明者鄭裕強(qiáng) 申請人:神達(dá)電腦股份有限公司