臺(tái)階板在多層板設(shè)計(jì)中越來(lái)越常見,尤其是高密度互連(HDI)和復(fù)雜信號(hào)完整性要求的場(chǎng)景。但層壓設(shè)計(jì)稍有不慎,就會(huì)帶來(lái)翹曲、分層或阻抗失控等問題。這里整理幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),供同行參考。
材料選擇:別讓CTE毀了你的板子
不同層的介質(zhì)材料熱膨脹系數(shù)(CTE)差異過大會(huì)導(dǎo)致高溫壓制時(shí)應(yīng)力集中。比如,高頻板材和普通FR4混壓時(shí),建議在過渡層使用低CTE粘結(jié)片。捷多邦的工程反饋顯示,對(duì)稱疊層結(jié)構(gòu)能減少60%以上的翹曲風(fēng)險(xiǎn)——但對(duì)稱不是死規(guī)則,關(guān)鍵看應(yīng)力平衡。
銅厚漸變:臺(tái)階處別搞“懸崖式”設(shè)計(jì)
臺(tái)階區(qū)域銅厚突變會(huì)引發(fā)兩個(gè)問題:蝕刻不勻和壓合空洞。建議采用階梯式銅厚過渡(例如從2oz→1oz→0.5oz),每級(jí)變化不超過50%。遇到過一位工程師在射頻區(qū)直接1oz跳0.2oz,結(jié)果50GHz插損飆了3dB——這種教訓(xùn)還是別親身嘗試為好。
半固化片用量:多一片少一片都是問題
臺(tái)階高度超過0.2mm時(shí),常規(guī)的2-3張1080半固化片可能填不滿間隙。但堆疊過多又會(huì)導(dǎo)致樹脂流動(dòng)不均。有個(gè)取巧的辦法:在捷多邦的案例中,他們用2116片+高流膠半固化片組合,既保證填充度又控制流膠量。記住,壓合后厚度公差最好控制在±10%以內(nèi)。
激光孔與機(jī)械孔的混搭陷阱
當(dāng)臺(tái)階板涉及盲埋孔時(shí),激光孔和機(jī)械孔的銜接處容易形成樹脂塞孔不完整。建議機(jī)械孔比激光孔單邊大0.1mm以上,并在CAM階段做孔環(huán)補(bǔ)償。曾經(jīng)有個(gè)6層臺(tái)階板因?yàn)槁┝诉@個(gè)細(xì)節(jié),導(dǎo)致40%的孔連接阻抗超標(biāo)。
仿真不能省,但別全信仿真
用SI/PI工具做層壓前仿真確實(shí)必要,但別忘了實(shí)際壓合參數(shù)(溫度曲線、壓力分布)會(huì)顯著影響介電常數(shù)。最好先打樣驗(yàn)證,再反推修正模型。有工程師開玩笑說(shuō):“仿真的臺(tái)階板像理想女友,實(shí)際壓合后才發(fā)現(xiàn)脾氣完全不對(duì)。”
總之,臺(tái)階板設(shè)計(jì)就是和材料、工藝、物理規(guī)律不斷妥協(xié)的過程。每次覺得“這次應(yīng)該沒問題了”,板廠總會(huì)用實(shí)際結(jié)果告訴你:“年輕人,還是太天真?!?/span>