一种表面粗糙度非对称的PCB芯板及PCB层叠的制作方法

一种表面粗糙度非对称的pcb芯板及pcb层叠
技术领域
1.本实用新型实施例涉及pcb领域，尤其涉及一种表面粗糙度非对称的pcb芯板及pcb层叠。


背景技术：

2.pcb（printed circuit board），中文名称为印制电路板，又称印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气相互连接的载体。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。目前pcb板材供应商主要提供双面粗糙度一样的芯板（core），在下游it、通信、医疗等硬件设备厂家设计开发多层pcb时，也采用双面粗糙度一样的芯板（core）来设计pcb层叠。而目前，随着信号速率不断提升，由于趋肤效应对信号质量的影响，pcb在设计层叠时需要选择表面粗糙度比较小的芯板；表面粗糙度越小的芯板，铜箔的加工流程工艺要求越复杂，成本也越高；而且pcb层数较多的情况下，需要的芯板也会比较多，导致pcb整体成本因铜箔表面粗糙度提升而上涨。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型提供一种表面粗糙度非对称的pcb芯板及pcb层叠，以解决现有技术中存在的传输信号质量差以及成本过高的问题。
4.为解决上述问题，本实用新型实施例采用如下的技术方案：
5.第一方面，本实用新型提供一种表面粗糙度非对称芯板，包括：信号传输层，第一介质层和信号参考层；所述第一介质层位于所述信号传输层和信号参考层之间；所述信号传输层的表面粗糙度小于所述信号参考层的表面粗糙度。
6.在上述本实用新型的一种表面粗糙度非对称的pcb芯板中，所述信号传输层和信号参考层为不同类型的铜箔。
7.在上述本实用新型的一种表面粗糙度非对称的pcb芯板中，所述铜箔的类型优选为the、rtf、rtf2/rtf3、hvlp、hvlp1或uhvlp中的一种。
8.在上述本实用新型的一种表面粗糙度非对称的pcb芯板中，其特征在于，所述第一介质层为半固化片；所述半固化片包括玻璃纤维和环氧树脂，所述信号传输层与所述玻璃纤维、以及所述玻璃纤维与所述信号参考层之间均通过所述环氧树脂粘附。
9.第二方面，本实用新型还提供一种pcb层叠，其特征在于，包括：top层、bottom层、第二介质层以及两个或两个以上如本实用新型第一方面中的表面粗糙度非对称的pcb芯板。
10.在上述本实用新型的一种pcb层叠中，所述top层和bottom层均为铜箔制成。
11.在上述本实用新型的一种pcb层叠中，所述top层与所述pcb芯板之间、所述bottom层与所述pcb芯板之间、各个pcb芯板之间均设置所述第二介质层。
12.在上述本实用新型的一种pcb层叠中，所述第二介质层为半固化片。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
14.1、通过上述方案，可以满足信号对芯板信号传输层表面的粗糙度要求；
15.2、在满足传输高频信号的同时，降低信号参考层表面粗度要求，从而降低信号参考层铜箔加工工艺流程，降低芯板生产成本，随着信号速率的不断提升，铜箔粗糙度要求将不断提升，这种成本优势也将越来越明显。
附图说明
16.图1为本实用新型一个实施例中的表面粗糙度非对称的pcb芯板的结构示意图；
17.图2为本实用新型一个实施例中的信号仿真结果图；
18.图3为本实用新型一个实施例中的信号仿真结果图；
19.图4为本实用新型一个实施例中的信号仿真结果图；
20.图5为本实用新型一个实施例中的pcb层叠的结构示意图。
21.其中，1、信号传输层，2、第一介质层，3、信号参考层，100、top层，200、bottom层，300、第二介质层，400、pcb芯板，401、core1，402、core2，403、core3，404、core4，405、core5，406、core6。
具体实施方式
22.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
23.如图1所示，本实用新型一个实施例所提供的表面粗糙度非对称的pcb芯板，包括：信号传输层1，第一介质层2和信号参考层3；所述第一介质层2位于所述信号传输层1和信号参考层3之间；所述信号传输层1的表面粗糙度小于所述信号参考层3的表面粗糙度。
24.随着技术升级以及传输信号速率的提升，信号的趋肤效应也越来越明显，因此对铜箔的表面粗糙度也要求越来越高。目前板材厂提供的芯板的两面铜箔的粗糙度均是一致的，但是表面粗糙度越小的芯板，铜箔的加工流程工艺要求越复杂，成本也越高。因此，本实用新型提供一种表面粗糙度非对称的pcb芯板，在满足传输高频信号的同时，降低信号参考层表面粗糙度要求，从而降低信号参考层铜箔加工工艺流程，降低芯板生产成本。
25.其中，所述信号传输层1和信号参考层3为不同类型的铜箔。在实际实施时，按铜箔粗糙度及建议应用领域可分为如下几种：
26.铜箔类型粗糙度（um）应用领域hte≤10pcie2.0、pcie1.0等（信号速率低于8gbps）rtf≤5pcie3.0、10g/25gswitchrtf2/rtf3≤2.1pcie4.0/pcie5.0、100gswitchhvlp≤1.5pcie4.0/pcie5.0、100gswitchhvlp1≤1pcie5.0、400gswitchuhvlp≤0.8pcie6.0、800gswitch
27.此外，由于技术的不断进步，在本实用新型中，铜箔类型的选择并不局限于上述类型，比如最新研发生产的rtf4等类型的铜箔均可以作为本实用新型中的信号传输层或信号参考层，只需在保证信号传输质量要求的情况下，满足作为信号传输层1的铜箔的表面粗糙
度小于作为信号参考层3的铜箔的表面粗糙度即可。
28.优选地，所述介质层2为半固化片。其中，所述半固化片包括玻璃纤维和环氧树脂，所述信号传输层1与所述玻璃纤维、以及所述玻璃纤维与所述信号参考层3之间均通过环氧树脂粘附。
29.在本实用新型实施例中，可从信号仿真角度来对比pcb芯板信号传输层1、信号参考层3粗糙度对信号传输的影响。
30.情况一：设pcb芯板的信号传输层和信号参考层都是理想铜箔（粗糙度为0），对其进行信号仿真模拟，获得信号走线仿真插损，结果如图2所示，可以看到，8ghz插损为5.01db，16ghz插损为7.82db。
31.情况二：设pcb芯板的信号传输层和信号参考层都是rtf2铜箔，对其进行信号仿真模拟，获得信号走线仿真插损，结果如图3所示，可以看到，8ghz插损为5.99db，16ghz插损为9.87db。和情况一中的结果对比，8ghz插损差异为0.98db，16ghz插损差异为2.05db，在高频段差异明显，也就是说铜箔表面粗糙度对高频信号影响较大。
32.情况三：设pcb芯板的信号传输层是rtf2铜箔，信号参考层是理想铜箔（粗糙度为0），对其进行信号仿真模拟，获得信号走线仿真插损，结果如图4所示，可以看到，8ghz插损为5.98db，16ghz插损为9.83db。可以看到两个频点插损和情况二中的结果差异不大，也就是说信号参考层的表面粗糙度对pcb芯板信号传输的影响不大。
33.因此，可以看出，在满足传输高频信号的条件下，可以降低信号参考层表面粗糙度要求，选择粗糙度更大的铜箔作为信号参考层，从而降低信号参考层铜箔加工工艺流程，降低芯板生产成本。
34.图5为本实用新型一个实施例提供的pcb层叠的结构示意图，如图5所示，本实用新型一个实施例还提供了一种pcb层叠，包括：top层100、bottom层200、树脂层300以及两个或两个以上的本发明任意实施例所提供的表面粗糙度非对称的pcb芯板400。
35.其中，所述top层100和bottom层200均为铜箔制成。
36.所述top层100与所述pcb芯板400之间、所述bottom层200与所述pcb芯板400之间、各个pcb芯板400之间均设置所述第二介质层300。其中，所述第二介质层300为半固化片。
37.本实用新型一个实施例提供的pcb层叠优选为14层结构，其中，art01为top层100，由一张铜箔制成；art14为bottom层200，由一张铜箔制成；prepreg为第二介质层300；其余为不同类型的pcb芯板；图中所示的art层均为信号传输层，gnd或pwr层为信号参考层，或用于实现电源流通以及gnd回流。优选地，所述pcb芯板包括：core1 401，所述core1包括gnd02和art03；core2 402，所述core2包括gnd04和art05；core3 403，所述core3包括gnd06和pwr07；core4 404，所述core4包括pwr08和gnd09；core5 405，所述core5包括art10和gnd11；core6 406，所述core6包括art12和gnd13。
38.其中，本实用新型实施例中的pcb层叠铜箔类型与常规层叠铜箔类型对比可如下表所示：
[0039] 本实用新型实施例中的pcb层叠铜箔类型常规pcb层叠铜箔类型art01htehtegnd02htertf2art03rtf2rtf2
gnd04htertf2art05rtf2rtf2gnd06htertf2pwr07htertf2pwr08htertf2gnd09htertf2art10rtf2rtf2gnd11htertf2art12rtf2rtf2gnd13htertf2art14htehte
[0040]
可以看出，本实用新型实施例提供的pcb层叠在满足传输高频信号的条件下，降低了信号参考层表面粗糙度要求，选择粗糙度更大的铜箔作为信号参考层，从而降低信号参考层铜箔加工工艺流程，降低芯板生产成本，在pcb层叠的层数越多时，成本优势将越明显。
[0041]
注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。