PCB線路板高頻板與高速板的區(qū)別，你知道嗎？
PCB線路板是電子產(chǎn)品中不可或缺的重要組成部分，而在不同應用場景中所使用的PCB線路板也具備不同的特點和優(yōu)點。其中，高頻板和高速板是兩種特殊的PCB線路板，它們相比于普通的PCB線路板具有特的應用場景和優(yōu)勢。



一、高頻板與高速板的定義及特點

高頻板
高頻板在電子產(chǎn)品中應用廣泛，如無線電通信、雷達、衛(wèi)星通信等領(lǐng)域。一般認為，在工作頻率超過500MHz的場合下，就需要使用高頻板。

特點在于其在高頻工作環(huán)境下具備的傳輸性能。同時，高頻板的板厚較薄，線寬、線距也比普通的PCB線路板更為精細。另外，高頻板的介電常數(shù)特別小，因此可以減少信號損失，提高信號傳輸速率和接收靈敏度。高頻板材一般使用RO4350B、RO4003C、F4B等材料。

高速板
高速板主要應用于計算機主板、工控機、測控儀器等領(lǐng)域。相較于高頻板，高速板所涉及的調(diào)制解調(diào)頻率較低，但速率較高，一般是Gbps級別

高速板的特點在于其線路的等長性能更好，在傳輸高速數(shù)字信號時具有更好的信號完整性和抗干擾能力。另外，高速板的板厚一般較厚，可以有效抑制EMI（電磁干擾）。高速板材常使用FR4、PI等材料。
二、高頻板與高速板的區(qū)別
雖然高頻板與高速板都是用于傳輸信號的PCB線路板，但二者在實際應用中有以下幾個方面的區(qū)別。

1. 頻率范圍不同

高頻板是在頻率超過500MHz的頻段使用的，而高速板主要是傳輸數(shù)碼信號時使用的，在調(diào)制解調(diào)頻率為幾十MHz到GHz級別之間。

2. 線寬、板厚不同

因為高頻板需要采用微細線路，因此其線寬、線距比高速板更細，板厚也相對較薄。而高速板的線路等長性較好，因此線寬、線距可以適當加大一些，板厚也可以稍微加厚一些。

3. 材料不同

高頻板常使用的材料相較于高速板的介電常數(shù)要小一些，以減少信號傳輸時損失。而高速板常使用的材料通常較一般PCB線路板要好一些，如FR4高TG材料。

三、高頻板與高速板的應用場景

1. 高頻板的應用場景

在無線電通信、雷達、衛(wèi)星通信等領(lǐng)域，高頻板應用廣泛。由于采用了微細線路，可以減少信號損失、提高傳輸速率和接收靈敏度，因此可在高頻的環(huán)境下信號的傳輸和接收的準確性。

2. 高速板的應用場景

在計算機主板、工控機、測控儀器等領(lǐng)域，高速板應用較多。由于其線路的等長性較好，可以在傳輸高速數(shù)字信號時具有更好的信號完整性和抗干擾能力。

高頻板和高速板雖然都是用于傳輸信號的PCB線路板，但它們具備不同的特點和應用場景。在實際選材和應用中，需要結(jié)合具體的需求和場景，選擇合適的PCB線路板類型，才能確保產(chǎn)品的性能穩(wěn)定和信號傳輸?shù)臏蚀_性。

PCB線路板過孔對信號傳輸?shù)挠绊懽饔?br />
過孔(via)是多層PCB的重要組成部分之一，鉆孔的費用通常占PCB制板費用的30%到40%。簡單的說來，PCB上的每一個孔都可以稱之為過孔。

一、過孔的寄生電容

過孔本身存在著對地的寄生電容，如果已知過孔在鋪地層上的隔離孔直徑為D2,過孔焊盤的直徑為D1,PCB板的厚度為T,板基材介電常數(shù)為ε,則過孔的寄生電容大小近似于：C=1.41εTD1/(D2-D1)過孔的寄生電容會給電路造成的主要影響是延長了信號的上升時間，降低了電路的速度。舉例來說，對于一塊厚度為50Mil的PCB板，如果使用內(nèi)徑為10Mil，焊盤直徑為20Mil的過孔，焊盤與地鋪銅區(qū)的距離為32Mil,則我們可以通過上面的公式近似算出過孔的寄生電容大致是：C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.032-0.020)=0.517pF，這部分電容引起的上升時間變化量為：T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.517x(55/2)=31.28ps 。從這些數(shù)值可以看出，盡管單個過孔的寄生電容引起的上升延變緩的效用不是很明顯，但是如果走線中多次使用過孔進行層間的切換，設(shè)計者還是要慎重考慮的。

二、過孔的寄生電感

同樣，過孔存在寄生電容的同時也存在著寄生電感，在高速數(shù)字電路的設(shè)計中，過孔的寄生電感帶來的危害往往大于寄生電容的影響。它的寄生串聯(lián)電感會削弱旁路電容的貢獻，減弱整個電源系統(tǒng)的濾波效用。我們可以用下面的公式來簡單地計算一個過孔近似的寄生電感：L=5.08h[ln(4h/d)+1]其中L指過孔的電感，h是過孔的長度，d是中心鉆孔的直徑。從式中可以看出，過孔的直徑對電感的影響較小，而對電感影響大的是過孔的長度。仍然采用上面的例子，可以計算出過孔的電感為：L=5.08x0.050[ln(4x0.050/0.010)+1]=1.015nH。如果信號的上升時間是1ns,那么其等效阻抗大小為：XL=πL/T10-90=3.19Ω。這樣的阻抗在有高頻電流的通過已經(jīng)不能夠被忽略，特別要注意，旁路電容在連接電源層和地層的時候需要通過兩個過孔，這樣過孔的寄生電感就會成倍增加。

聯(lián)興華電子深圳pcb線路板廠家，公司成立于2005年，是一家以生產(chǎn)批量。樣板及快板PCB為主的企業(yè)，提供單面pcb線路板、雙面pcb線路板、pcb多層線路板、PCB線路板制作生產(chǎn)，PCB線路板產(chǎn)品等快速打樣、深圳電路板制作17年行業(yè)經(jīng)驗。

三、高速PCB中的過孔設(shè)計

通過上面對過孔寄生特性的分析，我們可以看到，在高速PCB設(shè)計中，看似簡單的過孔往往也會給電路的設(shè)計帶來很大的負面效應。為了減小過孔的寄生效應帶來的不利影響，在設(shè)計中可以盡量做到：

1、從成本和信號質(zhì)量兩方面考慮，選擇合理尺寸的過孔。比如對6-10層的內(nèi)存模塊PCB設(shè)計來說，選用10/20Mil(鉆孔/焊盤)的過孔較好，對于一些高密度的小尺寸的板子，也可以嘗試使用8/18Mil的過孔。目前技術(shù)條件下，很難使用更小尺寸的過孔了。對于電源或地線的過孔則可以考慮使用較大尺寸，以減小阻抗。

2.上面討論的兩個公式可以得出，使用較薄的PCB板有利于減小過孔的兩種寄生參數(shù)。

3、電源和地的管腳要就近打過孔，過孔和管腳之間的引線越短越好，因為它們會導致電感的增加。同時電源和地的引線要盡可能粗，以減少阻抗。

4、PCB板上的信號走線盡量不換層，也就是說盡量不要使用不必要的過孔。

5、在信號換層的過孔附近放置一些接地的過孔，以便為信號提供近的回路。甚至可以在PCB板上大量放置一些多余的接地過孔。當然，在設(shè)計時還需要靈活多變。前面討論的過孔模型是每層均有焊盤的情況，也有的時候，我們可以將某些層的焊盤減小甚至去掉。特別是在過孔密度非常大的情況下，可能會導致在鋪銅層形成一個隔斷回路的斷槽，解決這樣的問題除了移動過孔的位置，我們還可以考慮將過孔在該鋪銅層的焊盤尺寸減小。

如何為柔性線路板（FPC板）選用保護膜？

柔性線路板FPC板上用什么保護膜來保護呢？既要防塵防污防靜電，又要有效貼合板面，防靜電PET保護膜合適。



　　柔性電路板保護膜



　　柔性電路板又稱“軟板”，即FPC板。是用柔性的絕緣基材制成的印刷電路。柔性電路提供優(yōu)良的電性能，能滿足更小型和更高密度安裝的設(shè)計需要，也有助于減少組裝工序和增強可靠性。柔性電路板是滿足電子產(chǎn)品小型化和移動要求的惟一解決方法。可以自由彎曲、卷繞、折疊，可以承受數(shù)百萬次的動態(tài)彎曲而不損壞導線，可依照空間布局要求任意安排，并在三維空間任意移動和伸縮，從而達到元器件裝配和導線連接的一體化;柔性電路板可大大縮小電子產(chǎn)品的體積和重量，適用電子產(chǎn)品向高密度、小型化、高可靠方向發(fā)展的需要。



　　因此，F(xiàn)PC板在航天、軍事、移動通訊、手提電腦、計算機外設(shè)、PDA、數(shù)字相機等領(lǐng)域或產(chǎn)品上得到了廣泛的應用。



　　但是FPC板在生產(chǎn)過程中很容易出現(xiàn)靜電擊穿現(xiàn)象。目前解決這一問題主要依靠市面上防靜電臺墊，而該產(chǎn)品靠靜電劑內(nèi)添并遷移到臺墊表面，然后吸收空氣水分子形成導電通路，從而對FPC板有防靜電效果，同時該產(chǎn)品易受空氣、濕度等環(huán)境因素影響，靜電排放效果差。尤其在北方氣候干燥地區(qū)，表面電阻值升高，隨著時間推移，防靜電指標衰減越來越快，造成靜電排放不穩(wěn)定，這樣容易擊穿FPC板上線路芯片，造成設(shè)備運行損壞。同時，該產(chǎn)品又不能隨同F(xiàn)PC板搬運，不能起到隨時防護作用。在應用環(huán)節(jié)上缺陷已十分明顯，已不能滿足目前FPC板發(fā)展技術(shù)的要求。



　　現(xiàn)FPC板正處于規(guī)模小但迅猛發(fā)展之中。聚合物厚膜法是一種、低成本的生產(chǎn)工藝。該工藝在廉價的柔性基材上，選擇性地網(wǎng)印導電聚合物油墨。其代表性的柔性基材為PET。聚合物厚膜法導體包括絲印金屬填料或碳粉填料。聚合物厚膜法本身很清潔，使用無鉛的SMT膠黏劑，不必蝕刻。因其使用加成工藝且基材成本低，聚合物厚膜法電路是銅聚酰亞胺薄膜電路價格的1/10;是剛性電路板價格的1/2～1/3。聚合物厚膜法尤其適用于設(shè)備的控制面板。在移動電話和其他的便攜產(chǎn)品上，聚合物厚膜法適合將印制電路主板上的元件、開關(guān)和照明器件轉(zhuǎn)變成聚合物厚膜法電路。既節(jié)省成本，又減少能源消耗。



　　防靜電PET保護膜應用在“柔性線路板”上市場前景十分廣闊，性能：透明防靜電PET保護膜比較柔軟，與FPC板硬度差不多，并且透明到可以觀察到FPC表面工藝要求，而且又不與外界空氣接觸，當然也不會產(chǎn)生靜電及粉塵。由于防靜電保護膜兩邊都有防靜電涂層，因此在與FPC板分離時又不會產(chǎn)生靜電，當然也不會擊穿FPC板上線路的芯片。這既解決了FPC板運輸途中靜電產(chǎn)生，同時又能進行粘合并且透明又不受空氣、濕度等環(huán)境因素的影響。產(chǎn)品可廣泛應用于半導體工業(yè)、LCD工業(yè)、電子裝備及微電子設(shè)備業(yè)、電子電氣、通訊制造、精密儀器、光學制造、醫(yī)藥工業(yè)及生物工程等行業(yè)工業(yè)領(lǐng)域以及高鐵車廂、醫(yī)院、家庭、辦公領(lǐng)域，用于工業(yè)生產(chǎn)車間、試驗室、機房，以及醫(yī)院手術(shù)室、CT、X射線室、CCU、ICU病房等的地板、工作臺面、墻面板等。

影響FPC柔性電路板的價格，有哪些因素？

一、柔性電路板所用材料不同造成價格的多樣性



以普通雙面板為例，板料一般有PET，PI等，板厚從0.0125mm到0.10mm不等，銅厚從1/2Oz到3Oz不同,所有這些在板料一項上就造成了的價格差異；材料的品牌不同也存在著一定的價格差,因而材料的不同造成了價格的多樣性。材料一般包括PI FCCl 銅箔補強材料輔材（NC墊板黑化鍍銅包裝材料等)等組成。


二、柔性電路板所采用生產(chǎn)工藝的不同造成價格的多樣性

不同的生產(chǎn)工藝會造成不同的成本。如鍍金板與噴錫板，制作外形的精度，采用絲印線路與干膜線路等都會形成不同的成本，導致價格的多樣性。

三、柔性電路板本身難度不同造成的價格多樣性

即使材料相同，工藝相同，但柔性電路板本身難度不同也會造成不同的成本。如兩種線路板上都有1000個孔，一塊板孔徑都大于0.6mm與另一塊板孔徑均小于0.6mm就會形成不同的鉆孔成本；如兩種線路板其他相同，但線寬線距不同，一種均大于0.15mm，一種均小于0.15mm，也會造成不同的生產(chǎn)成本，因為難度大的板報廢率較高，必然成本加大，進而造成價格的多樣性。

四、客戶要求不同也會造成價格的不同
客戶要求的高低會直接影響板廠的成品率，如一種板按IPC-A-6013，class1要求有98%合格率，但按class3要求可能只有90%的合格率，因而造成板廠不同的成本，后導致產(chǎn)品價格的多變。

五、柔性電路板廠家不同造成的價格多樣性


即使同一種產(chǎn)品，但因為不同廠家工藝裝備、技術(shù)水平不同，也會形成不同的成本，時下很多廠家喜歡生產(chǎn)鍍金板，因為工藝簡單，成本低廉，但也有一部分廠家生產(chǎn)鍍金板，報廢即上升，造成成本提高，所以他們寧愿生產(chǎn)噴錫板或鍍錫板，因而他們的噴錫板報價反而比鍍金板低。

六、付款方式不同造成的價格差異

目前柔性電路板板廠一般都會按付款方式的不同調(diào)整柔性電路板價格，幅度為5%-10%不等，因而也造成了價格的差異性。

七、區(qū)域不同造成價格的多樣性

目前國內(nèi)從地理位置上來講，從南到北，價格呈遞增之勢，不同區(qū)域價格有一定差異，因而區(qū)域不同也造成了價格的多樣性。

八、電鍍方式不同造成的價格不一樣

局部電鍍高全面電鍍15%左右。

九、金手指部分的表面處理方式


鍍金與鍍錫相差5％左右

十：FPC生產(chǎn)過程中的不良率的高低也決定了FPC的單價

十一：代客戶SMT的費用以及不良率的高低也決定了FPC的單價

通過以上論述不難看出，柔性電路板價格的多樣性是有其內(nèi)在的必然因素的，本人僅可提供一個大致的價格范圍，以供參考，具體價格以實際價格為準。

FPC柔性線路板常見的一些工藝知識

1、FPC是柔性的線路板可以折疊彎曲，一般用做翻蓋手機的上下部分連接、電池的保護電路等。

為了FPC的平整度生產(chǎn)廠家出貨之般會對FPC進行壓平處理，并且由于FPC是柔性的所以很難采用抽真空包裝。所以在傳遞和使用過程種注意FPC的平整度盡量不要折彎。

2、FPC一般為1～2層，多層的FPC比較少見。FPC的基材和Cover Layer一般采用聚酰亞胺，基材和銅箔之間壓和成一體。有些FPC的厚度以銅箔的厚度標識如1.5OZ，2.0OZ。

與PCB不同的是Cover Layer在銅箔上的開口一般小于銅箔面積而PCB上Solder Mask面積一般大于銅箔的面積。需要注意的一點就是FPC基材和銅箔之間靠樹脂粘和，有些情況下樹脂會溢出造成焊盤污染導致漏焊。

3、FPC的廢邊（Waste Area,沒有電路的邊緣部分）部分一般采用2種工藝。一種叫Solid Copper，既采用整體的銅箔覆蓋。

另一種叫Cross Hatching。Solder Copper工藝的FPC柔性相對較小，如果不折彎比較平整但是折彎后不容易恢復。Cross Hatching工藝的FPC與其相反。

4、FPC在整個SMT過程種均需要使用支撐，通常所選用的支撐未耐熱防靜電的合成材料制成，也有公司使用薄鋁板進行支撐。常用的定位的方式為采用高溫膠帶將FPC粘在支撐板上。

不過需要注意的是膠帶的位置盡量在FPC的四個角和比較長的邊中間位置，這可以防止FPC翹起。還有膠帶厚度會對錫膏印刷產(chǎn)生一定的影響，所以膠帶的位置不要貼在元件密集的位置邊緣及有細管腳的元件周圍，更注意不要貼在焊盤上。

5、因為FPC的平整度和PCB相比比較差并且還存在支撐、膠帶等多種因素的影響所以FPC在印刷的過程種很難和網(wǎng)板完全貼，這就會造成錫膏量的控制上存在問題。

對網(wǎng)板開口有兩點建議：一是網(wǎng)板對于密管腳的IC元件盡量的將網(wǎng)孔變窄拉長并且網(wǎng)板盡可能的薄，實踐證明顛倒梯形的網(wǎng)孔對印刷比較有利。另一條是對于跨度比較大的片式元件或連接件盡量加大網(wǎng)孔避免因為FPC不平造成漏焊。

6、因為FPC需要支撐所以在回流焊接時回流爐的Profile設(shè)定一定要考慮支撐板對熱量的吸收，一般燠熱區(qū)建議回流爐下面的溫度設(shè)定比上面高一部分以支撐板的溫度和FPC相近避免冷焊，再有就是出口的冷卻風要強支撐板溫度降到安全溫度，還可以在路子出口增加冷卻風扇。

7、為了方便分割，F(xiàn)PC與邊緣之間一般沿輪廓預先切開，未切開的部分一般保留一層基材（Micro Joint)并需要在上面打郵票孔，郵票孔不但可以方便分割還可以防止在分割點處產(chǎn)生大的毛刺。

連接部分還能FPC在SMT的過程種不翹起,所以Micro Joint因該在FPC內(nèi)每個切口處保留。FPC的切割可以選擇手工分割或使用類似于沖床的模具分割。

在高速PCB設(shè)計時，設(shè)計者應該從那些方面去考慮EMC、EMI的規(guī)則呢？



一般EMI/EMC設(shè)計時需要同時考慮輻射(radiated)與傳導(conducted)兩個方面。前者歸屬于頻率較高的部分(>30MHz)后者則是較低頻的部分(<30MHz)。所以不能只注意高頻而忽略低頻的部分。

一個好的EMI/EMC設(shè)計一開始布局時就要考慮到器件的位置，PCB疊層的安排，重要聯(lián)機的走法，器件的選擇等，如果這些沒有事前有較佳的安排，事后解決則會事倍功半，增加成本。

例如時鐘產(chǎn)生器的位置盡量不要靠近對外的連接器，高速信號盡量走內(nèi)層并注意特性阻抗匹配與參考層的連續(xù)以減少反射，器件所推的信號之斜率(slewrate)盡量小以減低高頻成分，選擇去耦合(decoupling/bypass)電容時注意其頻率響應是否符合需求以降低電源層噪聲。

另外，注意高頻信號電流之回流路徑使其回路面積盡量小(也就是回路阻抗loopimpedance盡量小)以減少輻射。還可以用分割地層的方式以控制高頻噪聲的范圍。

適當?shù)倪x擇PCB與外殼的接地點(chassisground)。