唐子全 吳昌夏 孫麗麗

（滬士電子股份有限公司，江蘇 昆山 215301）

傳統(tǒng)的印制電路板（PCB）設計時，以加工中蝕刻因子大于2.5計算，外層銅厚度為45 μm左右，線路能力線寬/線距為115 μm/115 μm；具有POFV（塞孔樹脂表面鍍銅）設計的板子外層線路銅厚為60 μm左右，線路能力線寬/線距為130 μm/130 μm。若內(nèi)層線路的銅厚15 μm左右，內(nèi)層外層的銅厚相差懸殊，內(nèi)層的布線密度遠遠高于內(nèi)層，并且內(nèi)層線路被樹脂全面包圍達到安全可靠。而使用外層埋線技術，外層的線路可以達到內(nèi)層線路的寬度，布線密度可以與內(nèi)層布線密度達到同等水平。通常外層線路底面為樹脂，另外三側(cè)為阻焊劑，而且線路表面的阻焊層厚度不均勻，對信號的影響劣于樹脂，將線路埋入樹脂可以得到均勻的油墨厚度同時可以降低串擾。埋線技術外層線路的厚度可以做到與內(nèi)層相同15 μm，因此外層線路的布線密度可以提升30%，并解決了線路間的嚴重串擾的問題。

1 埋線技術的介紹

埋線技術目前是WUS公司開發(fā)的前沿技術，此技術是將外層線路圖形在一個特殊的載體上完成，將完成外層線路的載體與其他內(nèi)層覆銅板及半固化片進行壓和成為PCB。壓合后的PCB去掉外層線路圖形的載體即完成了外層線路的埋入過程。此技術的難點是載體的選擇，目前WUS公司所使用的載體為自主研發(fā)產(chǎn)品非購置品。

銅箔的粗糙度對信號的趨膚效應影響顯著，埋線技術降低線路表面粗糙度，明顯改善信號傳輸?shù)内吥w效應。傳統(tǒng)線路板的外層銅箔有HTE與RTF（HTE High Temperature Elongation，高溫延展銅箔；RTF：Reverse Treatment Foil，反轉(zhuǎn)銅箔）兩種選擇，其中35 μm（1 oz）HTE銅箔的粗糙度為7～10 μm左右，18 μm（H oz）銅箔的粗糙度4～7 μm左右，外層埋線技術的線路粗糙度1.5～2.5 μm左右。普通外層線路和埋線外層線路之區(qū)別如圖1所示。

圖1 普通外層線路和埋線外層線路之區(qū)別

2 埋線技術與普通外層線路信號性能比較

2.1 中損耗（Mid-loss）材料的埋線技術與普通外層線路信號性能比較

（1）設計試驗條件：外層埋線與普通外層線路都是線寬為0.10 mm、介質(zhì)層厚度為0.70 mm、阻抗50 Ω，基材IT**S。

（2）試驗結果：①線路尺寸和阻抗結果如圖2所示；②信號測試結果如圖3所示。

圖2 IT基材的線路尺寸和阻抗

圖3 中損耗材料普通外層線路與埋線線路的（A）插損與（B）回損的測試結果

（3）小結：從以上的測試結果看相同線寬的阻抗非常相近,可以通過微調(diào)介質(zhì)厚度達到一致。插損的測試結果顯示相同的中損耗材料的情況下，埋線的插損優(yōu)于普通的外層線路的插損結果，在12.9 GHz頻率上，埋線的插損為-20.49 dB，傳統(tǒng)外層線路的損耗-21.69 dB，埋線的插損比傳統(tǒng)外層線路損耗低9%。

2.2 低損耗（Low-loss）材料的埋線技術與普通外層線路信號性能比較

（1）實驗設計條件：外層埋線與普通外層線路都是線寬0.10 mm、介質(zhì)層厚度0.70 mm、阻抗100 Ω，基材EM**K。

（2）試驗結果：①線路尺寸和阻抗結果如圖4所示；②信號測試結果如圖5所所示。

圖4 EM基材的線路尺寸和阻抗

圖5 低損耗材料普通外層線路與埋線線路的（A）插損與（B）回損的測試結果

（3）小結：當普通外層線路與外層埋線技術的外層線路阻抗相等時，埋線技術的線路比普通外層線路略細,對線路密度改善不大,但相同的阻抗埋線技術的介質(zhì)層厚度接近,不會影響疊構設計。在高頻率下，埋線技術的損耗比普通線路明顯具有優(yōu)勢，在16 GHz頻率下埋線技術的插入損耗為-9.4 dB，普通線路的插入損耗為-11.6 dB，埋入線路技術具有19%的優(yōu)勢。在28 GHz頻率下埋線技術的插入損耗為-14.8 dB，普通線路的插入損耗為-19.1 dB，埋入線路技術具有23%的優(yōu)勢。

3 總結

綜上實驗結果可以得出在相同材料的情況下，埋線技術可以在不改變疊構的情況下達到與普通外層線路相同的阻抗設計。

在12.9 GHz頻率下，中損耗材料的埋線技術的插入損耗比普通線路的插入損耗具有9%的優(yōu)勢。在28 GHz頻率下，低損耗材料的埋線技術線路的插入損耗比普通線路的插入損耗具有23%的優(yōu)勢。