基于多層板介質層厚度對阻抗的影響，了解其均勻性分布及掌握其控制方法對阻抗產品阻抗控制至關重要。本文從PCB層壓介質層設計及層壓工藝相關控制點著手探究介質厚度均勻性的控制方法，指出提升介質厚度匹準度以滿足阻抗設計要求的有效途徑。

隨著電子行業朝高端化發展，作為支撐其主體的PCB也隨之發展，表現為對生產技術要求越來越高，對生產設備要求越來越苛刻，對阻抗控制要求越來越嚴格等。因此，作為對阻抗控制影響最為重要的介質層厚度控制就被突顯出來：層間介質層公差一般按10%控制，實際上阻抗板件，尤其是介質層設計小于4mil的阻抗板層間需要高很多的公差要求。然而，PCB層間介質控制又是一個涉及面廣且較為系統的工程，它不僅涉及到工程設計、來料控制，而且還涉及到層壓等生產工序。本文運用實驗的方法，從不同層壓參數對介質層厚度的影響，以及介質和阻抗分布等方面入手，探討了阻抗板介質厚度分布，為阻抗板件阻抗設計、控制提供參考。

實驗

一、試驗物料

采用某公司普通T g板料和半固化片1080、2116、7628和7628H進行壓合。

二、 不同層壓參數對介質厚度的影響

取半固化片1080、2116、7628H，按圖1疊層結構，分別采用表1 快升溫慢加壓力和采用慢升溫快加壓力的兩組參數壓合。

圖１層壓結構圖

表1 層壓參數

三、壓合過程半固化片流膠狀況

取半固化片1080*2、2116*2、7628H，分別在其表面用油性筆做好位置標記，如圖2，按圖3疊層結構壓合試驗樣品。

圖2壓合前位置標記

圖3疊層結構

四、阻抗值在板面上的分布狀況

取半固化片1080*2、2116*2、7628+1080按圖4疊層結構壓合，在板面整面設計上內外層阻抗線（阻抗線寬線距根據理論介質厚度不同分別模擬設計）如圖5，生產至外層蝕刻后測量阻抗值。

圖4層壓結構

圖5阻抗線在板面上的分布狀況

結果和討論

一、不同層壓參數對介質厚度的影響

兩組壓合參數壓合后半固化片厚度數據如下表

表2不同壓合參數半固化片厚度

應用兩種不同的層壓程序，擬合得到的半固化片理論厚度差異很小。這是因為熱壓時，樹脂經歷了由B-階段---粘彈態---粘流態---粘彈態---C-階段的層壓轉變過程，樹脂單體交聯反應，樹脂聚合后的密度主要由材料配方決定，不同的層壓參數（前提是溫度壓力條件滿足樹脂正常結晶需要）對其沒有影響。由樹脂平均厚度= 質量/密度/面積可知，平均厚度沒有變化。

可認為不同層壓程序對半固化片介質厚度差異沒有影響。

二、板面介質分布狀況

壓合前后樹脂流動的移動狀況，如下圖

壓合前

壓合后

圖6 壓合前后位置標記移動

壓合前后介質分布的狀況：

表3 1080*2結構板面介質分布

表4 2116*2結構板面介質分布

表5 7628H*1結構板面介質分布

從表5可知，在板邊與板內介質層差異性方面，層壓后板邊介質層厚度相對較薄，距離板邊位置越近，與板中間厚度相差越大，并且不同含膠量板達到穩定厚度離的板邊距離不一致，但基本在板邊4CM處均可以達到穩定，可認為4CM是流膠區域的最大值。

三、阻抗值在板面上的分布狀況

表6 阻抗值在板面上的分布狀況

圖7 特性阻抗隨板邊距離變化

圖8 差分阻抗隨板邊距離變化

從表6、圖7、圖8數據可知，板件介質厚度及阻抗值均從板邊向板內逐漸增大，直到離板邊3.5cm，阻抗值達到穩定。

（1）不同壓力溫度條件的層壓參數對介質厚度沒有明顯影響；

（2）層壓后板邊介質層厚度相對較薄，距離板邊位置越近，與板中間厚度相差越大，并且不同含膠量結構達到穩定厚度離的板邊距離不一致，但基本在板邊4CM處均可以達到穩定，可認為4CM是流膠區域的最大值。

（3）板件阻抗值從板邊向板內逐漸增大，在離板邊3.5cm以內的中心區域，阻抗值基本穩定一致，所以，阻抗線設計位置需要距離板邊至少3.5cm才有代表板件阻抗值的意義。當成型線離板邊過近，不足以保證阻抗線距離板邊大于3.5cm時，可以把阻抗條設計于拼板中間。