多層板PCB壓合后的理論厚度計(jì)算基于各層材料(芯板、半固化片、銅箔等)的厚度疊加,需結(jié)合材料特性(如半固化片的固化收縮率)進(jìn)行計(jì)算。以下是詳細(xì)說明:
一、核心材料與參數(shù)
1. 芯板(Core)
- 厚度:制造商提供的固定值(如0.1mm、0.5mm、1.0mm等),單位通常為毫米(mm)或微米(μm)。
- 含內(nèi)層銅箔:芯板厚度已包含內(nèi)層銅箔厚度(如1oz銅箔約35μm),計(jì)算時直接使用芯板標(biāo)稱厚度。
2. 半固化片(Prepreg,PP片)
- 未固化厚度(T_pp_raw):制造商提供(如7628、2116、1080等型號對應(yīng)不同厚度,常見范圍50μm~200μm)。
- 固化收縮率(S):通常為10%~15%(具體需參考材料規(guī)格,公式:固化后厚度 = 未固化厚度 × (1 - 收縮率))。
3. 銅箔(Copper Foil)
- 外層銅箔厚度(T_cu):常用1oz(35μm)、0.5oz(18μm)、2oz(70μm),壓合后厚度基本不變,需單獨(dú)計(jì)入總厚度。
二、層疊結(jié)構(gòu)與厚度計(jì)算邏輯
以n層板為例,典型層疊結(jié)構(gòu)為(從頂層到底層):
外層銅箔 + 半固化片 + 芯板 + 半固化片 + ... + 芯板 + 半固化片 + 外層銅箔
(注:芯板數(shù)量 = 內(nèi)層芯板數(shù),半固化片數(shù)量 = 芯板數(shù) + 1,具體結(jié)構(gòu)需根據(jù)設(shè)計(jì)分層確定。)
計(jì)算公式
- 芯板總厚度:若有 m 塊芯板,厚度為 \sum T_{\text{core}_i} 。
- 半固化片總厚度:若有 k 片半固化片,每片固化后厚度為 T_{\text{pp}_j} \times (1 - S_j) ,總和為 \sum [T_{\text{pp}_j} \times (1 - S_j)] 。
- 外層銅箔總厚度:頂層和底層銅箔厚度之和(若單面壓合則僅加一層)。
三、舉例說明(4層板典型結(jié)構(gòu))
層疊結(jié)構(gòu)(從頂?shù)降祝?br />
1. 頂層銅箔(0.5oz,18μm)
2. 半固化片(1080型,未固化厚度75μm,收縮率12%)
3. 芯板(含內(nèi)層銅箔,厚度0.5mm)
4. 半固化片(同上層,75μm,收縮率12%)
5. 底層銅箔(0.5oz,18μm)
計(jì)算步驟
1. 半固化片固化后厚度:
75μm \times (1 - 0.12) = 66μm = 0.066mm (兩片共 0.066 \times 2 = 0.132mm )。
2. 芯板厚度:直接使用標(biāo)稱值 0.5mm 。
3. 外層銅箔總厚度: 18μm + 18μm = 36μm = 0.036mm 。
4. 總厚度:
0.5mm(芯板) + 0.132mm(半固化片) + 0.036mm(銅箔) = 0.668mm 。
四、注意事項(xiàng)
1. 材料規(guī)格依賴:
- 半固化片收縮率、芯板厚度、銅箔厚度需嚴(yán)格參考制造商數(shù)據(jù)(如Isola、生益科技等品牌規(guī)格書)。
- 不同型號半固化片(如7628收縮率高于1080)會顯著影響結(jié)果。
2. 層疊設(shè)計(jì)差異:
- 多層板可能包含盲埋孔、特殊層(如電源層、接地層),需根據(jù)實(shí)際分層結(jié)構(gòu)調(diào)整計(jì)算(如增加芯板或半固化片數(shù)量)。
- 內(nèi)層銅箔若為厚銅(如3oz以上),需確認(rèn)是否計(jì)入芯板厚度(通常已包含)。
3. 理論值與實(shí)際生產(chǎn)的差異:
- 壓合過程中壓力、溫度、時間等因素可能導(dǎo)致微小偏差(通常允許±5%公差)。
- 實(shí)際生產(chǎn)前需通過PCB廠商的DFM(可制造性設(shè)計(jì))確認(rèn)厚度可行性。
五、總結(jié)公式
- m :芯板數(shù)量, k :半固化片數(shù)量, n :外層銅箔層數(shù)。
通過明確層疊結(jié)構(gòu)并代入材料參數(shù),可快速計(jì)算多層板PCB壓合后的理論厚度。實(shí)際應(yīng)用中需與PCB制造商緊密溝通,確保材料參數(shù)和工藝要求一致。