第 3 阶段 · 图解与原理课 · 重点理解

3-01 Stackup(层叠):PCB的各个物理层到底怎样组合

用材料、顺序和厚度关系理解真实层叠,而不仅是四个铜层名字。

学习本课前,你需要知道

如果还不熟悉,可以先回看对应基础课。

第 1 阶段认识材料,第 2 阶段认识连接。本课把二者合起来:一条铜线不只是平面上的线,它实际位于怎样的一块板里?

快速理解 · 铜层名称只是层叠的一部分

Stackup(层叠) 不只是软件中四个铜层的名字。还要看铜之间是什么材料、顺序如何、各段多厚,以及各个铜层承担什么用途。

本例中间是一块两面覆铜的 Core(芯板),上下借助 Prepreg / PP(半固化片) 与外层铜结合。成品中对应的半固化片区域已经进一步固化,不是永远停在半固化状态。

点击实体层,查看材料与作用
同一四层板,从顶面阻焊到背面阻焊逐层辨认顶面阻焊L1 信号铜PP 层压后的介质L2 地铜Core 芯板介质L3 电源铜PP 层压后的介质L4 信号铜底面阻焊厚度已夸张,以便辨认;不是尺寸表

这块教学板有四个铜层,但整个结构还包含铜之间的介质及表面阻焊。可以点击色块或右侧名称,也可以用键盘选择。

L1、L2、L3、L4 回答“有几个铜层、位置在哪”。
完整层叠还要回答“中间有什么、相隔多厚、怎样形成实体”。

为什么?深入理解 · 铜层名字相同,为什么仍可能是两种板

两块板都叫四层板,也都把第二层用作地,但它们的外层铜到第二层之间可能隔着不同厚度的介质。铜厚、介质材料和中间芯板厚度也可能不同。

这些差别会改变实体厚度、铜之间的空间关系及后面要研究的电气表现。只列四个名字,无法让板厂知道你到底需要哪种结构。

本页不提供制造数值,是因为这里先学会读结构;不是说真实设计可以省略厚度。真实资料还需要明确标称值、允许变化和铜厚口径,例如基铜还是成品铜。

为什么?深入理解 · 层叠怎么成为可制造的结构

芯板、半固化片与铜箔需要按确定顺序组合,经过相应制造步骤形成整体。软件能添加一个层名,不代表工厂就有与之匹配的材料和工艺。

同样,阻焊是表面保护材料,不能随意拿来替代内部介质。先把每一层的实体身份说明白,才能与工厂核对是否做得出来。

以后做 Layout 有什么用 · 先确认结构,再安排铜连接

Layout(布局布线) 时先核对层顺序、用途和厚度资料是否对应项目及板厂确认结果,再把走线放到计划的铜层。不要只看显示颜色决定它是什么层。

本例 L1 信号、L2 地、L3 电源、L4 信号只是学习模型;后面主要研究 L1 与邻近 L2 的组合,不等于推荐所有四层板照抄,更不表示 L4 已具备同样的邻层条件。

只写“L1 信号、L2 地、L3 电源、L4 信号”,足以完整定义可制造的层叠吗?
提示

看看图中铜之间还有哪些实体材料。

本课记住

  • 层叠是铜与介质组成的实体结构,不只是铜层清单。
  • 同样层名可以对应不同材料与厚度关系。
  • 设计层叠必须与可制造结构一致。
  • 示例用途不是所有项目的固定答案。

下一课就在这块板的外层铜线上加入电流,看它改变得慢或快时,附近的返回分布有什么不同。

来源与教学边界

【基础补充】本课解释与图示为原创。教材参考《印制电路板(PCB)设计技术与实践》第3版第3章3.1节,书页65~66。保留“结构需结合功能与制造”的思路,初学者前置解释与图示属于【基础补充】,不照搬其中的具体层序示例。

板厂叠合与层压说明。图示不按真实比例,不是可直接生产的电路或封装。

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00入门未学习
基础PCB设计与布线基础技术未学习
01PCB 基础未学习
02PCB 连接未学习
03层叠未学习
04阻抗未学习
05Allegro未学习
06封装未学习
07布局未学习
08布线未学习
09高速未学习
  • 9-15Allegro 17.4高速实操:从约束到布线、调整与检查待开放
  • 9-16Stage 9综合练习:为一版高速Layout作出有依据的判断待开放
10DFM待开放

课程准备中,开放后会显示在这里。

11项目实战待开放

课程准备中,开放后会显示在这里。

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