常规层叠设计需要了解的板材知识:

层叠设计的第一个关键要点就是要了解板材的基本知识。

观点:
PCB是由铜箔(“皮”)、树脂(“筋”)、玻璃纤维布及其他功能性补强添加物(“骨”)组成。层叠设计时，要对“筋骨皮”的材料特性参数有一定了解。

先来看看“皮”,在对常规层叠进行设计时，我们最关心的是铜箔的厚度，常用单位是盎司(oz),1盎司=28.350克。盎司本来是重量单位，用于叠层的时候是这么定义的：1oz的铜平铺在1平方英尺上的厚度，通过计算，这个铜厚约为1.35 mil。关于铜厚，还有基铜铜厚和成品铜厚之分，基铜铜厚是指原材料的铜厚，成品铜厚是指做成PCB后的铜厚。上面说的1.35 mil指的是基铜铜厚，成品铜厚中的内层铜厚会因为被打磨蚀刻而变薄，外层则由于需要电镀铜而变厚。

Tips:
我们在进行阻抗控制时的经验值：1 oz铜厚，计算时内层取值为1.2mil;表层视电镀次数及孔壁沉铜的要求，一般取值为1.8~2.1 mil。

“筋”和“骨”一般会结合在一起来考虑，也就是我们通常说的半固化片(PP)和芯板(core)。
半固化片：作为PCB叠层的重要元素，在层压时，半固化片的环氧树脂融化、流动、凝固，将各层电路压合在一起，并形成可靠的绝缘层。在计算阻抗时，由于半固化片的融化、流动特性，给工程师带来一定的困扰。

下面是半固化片材料的厚度以及介电常数对照表，如表6-5所示。

芯板：铜箔和半固化片经过压合就形成了芯板，可以把芯板理解为双面板。芯板已经固芯板厚度对照表如表6-6所示。计算时需要注意厚度是否包含铜箔的厚度，如果是包含表6-6常见芯板厚度表化，在压合过程中是稳定的，不会融化和流动。我们做阻抗控制计算时，必须了解所选材料的铜箔的厚度，在计算层间距离时要相应减掉。芯板系列，要知道芯板的厚度是按照系列固定取值的。下面是一个材料的芯板厚度系列，也是比较常见的系列，在大部分板厂都有备料，从而实现材料的可加工性。

芯板厚度可以从合作板厂取得相关数据，但是需要注意层压过程中的流胶，这就是在层压表6-7信号层铜厚为0.5 oz的介质厚度取值表过程中，半固化片会融化、流动的因素。由于铜箔进行了蚀刻，铜皮线条之间存在空隙，流胶会去填补这些空隙。流胶会影响到Dk值，在精密计算时，还要考虑树脂的Dk和纤维的差异等问题，这会使问题变得比较复杂。不过常规计算，可以相应简化处理，表6-7和表6-8所示是一博科技股份有限公司在实践过程中经过大量摸索积累的经验数值，对于第3层次以外的阻抗层叠设计，具备工程实践效果。

其次要大致了解什么是core叠法和foil叠法，如图6-2所示。

Tips:   由于core是三种材料中最贵的，所以板厂默认会使用core最少的叠法，也就是foil叠法，以节约成本。core叠法会在一些特殊场合使用，比如使用了Rogers材料的微波射频板子。使用core叠法时需要特殊标注。

在对第3层次进行层叠设计时，通常会用低损耗或者超低损耗材料，需要对板材特性有更详细的了解。比如表6-9为台耀的低损耗材料TU872 SLK的数据表，在1 GHz时，不同型号的芯板，Dk可以从3.48变化到4.0。这么大的差异，对阻抗计算以及仿真都会带来影响，不能忽视。

还有一个在GHz级别以上的高速设计中被越来越重视的参数，这就是蚀刻因子。由于铜箔蚀刻的关系，导线的横截面实际上不是矩形，而是梯形。以TOP层为例，当铜箔厚度为1 oz时，梯形的上底边比下底边短1 mil。比如线宽5 mil,那么其上底边约4 mil,下底边约5 mil。上下底边的差异和铜厚有关，表6-10所示是一博科技在实际计算中，根据不同情况下采用的梯形上下底的关系。