1. 多层PCB内部剖面是什么样?

以最常见的4层PCB为例:

从上往下依次是:

层数

名称

主要作用

第1层

Top Layer

顶层信号线路

第2层

GND Layer

接地层,通常铺铜

第3层

Power Layer

电源层,通常铺铜

第4层

Bottom Layer

底层信号线路

层与层之间不是空气,而是绝缘材料,主要包括玻璃纤维环氧树脂(FR-4)和半固化片(PP)。

2. 内部每一层具体是什么?

实际上内部主要由三种东西构成:

  • 铜箔(Copper): 导电线路、电源平面、接地平面。

  • FR-4绝缘基材: 玻璃纤维与环氧树脂构成,负责绝缘和支撑。

  • PP半固化片: 压合时起粘合作用,固化后形成绝缘层。

注意:所谓PCB的6层板,并不是6张完整的铜板,而是6个铜层,中间夹着绝缘材料。

3. 不同层之间如何连接?

这就涉及PCB最重要的技术之一:过孔(Via)。

常见的三种连接方式:

  1. 通孔(Through Via): 从PCB顶层一直钻到最底层,孔壁镀铜,实现不同层之间的连接。

  2. 盲孔(Blind Via): 只连接外层与部分内层,不贯穿整块PCB。

  3. 埋孔(Buried Via): 完全埋在PCB内部,只连接内部铜层。

大致过程:

  1. 制作各层线路图形。

  2. 对内层铜箔进行线路蚀刻。

  3. 将内层线路板与半固化片、外层铜箔叠放。

  4. 高温、高压压合成整体。

  5. 钻孔、孔壁沉铜和电镀。

  6. 制作外层线路、阻焊层和表面处理。

  7. 电气测试和成品检验。

一个很有意思的地方: 多层PCB压合以后,内部线路就被永久封闭了,无法像拆积木一样拆开。如果想知道内部线路长什么样,通常需要通过X光检查,或者将PCB切片、研磨、抛光后,在显微镜下观察。