优秀的PCB设计攻城狮既要懂口红的色号又要对PCB基材玻纤布规格熟记于心

专栏
吴川斌
2021年12月14日
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老wu今天真的被同事给惊到了，她竟然收到了一大盒的口红，一大盒是有多大呢，大概是如下图这般大！！！

阿玛尼的10支礼盒套装，色号有 #405 #405G #201 #500 #206 #501 #401 #402 #415 #400 共十个不同的颜色样式，但愿我没有把色号给码错了，真的眼晕 U•ェ•*U

老wu在某东上查了下价格，这是阿玛尼还是阿尼玛啊！！！10支要两千多！！！emmm，壕是够壕的，我猜这肯定不是妹子自己买的吧，应该是男友双十二给送的，但感觉这货估计也是个直男，搞不清色号，喜欢红色，那就把红色款色号都给买齐了，应该是觉得总有一款能符合妹子肤色的了吧。

#405 #405G #201 #500 #206 #501 #401 #402 #415 #400，emmm… 这么一串数字好熟悉呀，这不是跟我们叠层设计时选择的玻璃纤维布的规格型号差不多嘛，然后我们研发就跟妹子聊起了口号色号，对比一下口号色号多还是玻璃纤维布的规格型号多 😈。

聊着聊着，就渐感恐怖了，看看下图的口红色号矩阵吧！！！

都说女为悦己者容，妹子收了口红，很是喜欢，打算请你吃饭看电影也算礼尚往来，问你喜欢哪个色，她待会涂上你喜欢的颜色出来见面。

结果你说你喜欢红色的。

然后妹子听完很懵逼，她依然不知道要涂哪个色你会喜欢，就像你跟板厂下单说选FR4板材一样，板厂依然不知道你具体要指定哪一种板材来生产。

因为你眼中的所谓的红色的口红，在妹子哪里，裂变成了：

正红色、大红色、番茄红、珊瑚红、加州红、法式红、水红色（老wu最喜欢的色(￣▽￣)”）、玫瑰色、玫红色、姨妈红（这个红是认真的吗？）、复古红、深红色、叛逆红、猩红色、砖红色、朱砂红、烈焰红、豆沙红、铁锈红、枫叶红、龙女色、想你色、浆果色、梅子色、樱桃可乐、车厘子、紫红色等等。

而这仅仅是红色系而已哦，还有粉色系、橘色系、裸色系、另类颜色系。同时，除了颜色的区分，还有质感的区分，比如：滋润款、哑光款、丝绒款、液体款、固态款等等，这么一组合，可以裂变出多少不同款式的口红，数学好的小伙伴可以自行算一算，是不是选择继续单身会比较划算一些呢 (￣▽￣)”

但口红款式多样也有优点，比如你与妹子聊天，口红就是很好的切入话题，不怕会尬聊冷场，关于口红色号估计三天三夜怕是都聊不完哦。所以，作为一枚优秀的攻城狮，弄懂口红色号的是很有必要滴 😊。

而相较于繁多的口红色号，PCB基材玻璃布类型那就好记得多啦，常用的有: 106、1067、1080、1280、1078、2116、2157、2165、2313、3070、3313、7628、7629、7635等等。

嗯，就如口红上的不同数字代表不同的颜色，这PCB基材玻璃布类型的不同编号也即代表了不同的玻璃布类型。

图1 PCB基材制造过程示意图

印制电路板（也即PCB）的基材大体上可以看成由3大部分组成：树脂、增强材料和导电铜箔。

导电铜箔，很好理解，我们所绘制的电路图，最终会呈现在导电铜箔之上，以实现电路互联关系。而树脂和增强材料，老wu觉得可以理解为水泥与钢筋的关系，给予导电铜箔以结构强度上的支撑。它们之间的不同比例和规格的组合，就会合成不同性能的基材。

而老wu上边罗列的这些1080、2116等等的数字，就是其中【增强材料】里编织玻璃布规格的命名。

看到这里也许你会疑惑，怎么扯完口红又扯上布了，老wu会不会搞错了，优秀的PCB设计工程师，除了要会挑口红，难道还要学会选布匹给妹纸做衣裳？

当然不是，老wu这里说的玻璃布，可不是一般做衣服的纺织布，它是电子级玻纤布，也即印制电路板基布的俗称，由电子级的E玻璃纤维纱织成，电子级玻纤布属于电绝缘玻璃纤维应用范畴，是电子工业重要的基础材料。

我们又不是生产PCB板材的厂家，我们只是设计PCB的，为啥要关注这个电子级玻纤布的标号呢？

这好比你家盖猪圈，随便去市集上买包水泥就对付了，而如果你是设计的港珠澳大桥，那钢筋混凝土标号和配合比例是有严格要求的。

同理，随着高速互联链路信号传输速率的不断提高，作为器件和信号传输的载体，印制电路板（PCB）的信号完整性对通信系统的电气性能影响越来越突出，尤其是随着10G和25G＋产品的大规模商用，特别是5G的商用，PCB板材的玻璃纤维对第五代（5G）蜂窝无线通信和汽车雷达系统（77GHz）的毫米波应用将会产生至关重要的影响。这时你设计PCB不是在老家盖猪圈了，而是在设计港珠澳大桥。玻璃纤维布对PCB上信号传输的影响已不可忽视，而这里的玻璃纤维布就是一种增强材料，当然，增强材料不不单单是玻璃纤维布这么一种，还有别的增强材料，包括：纸、玻璃纸、非编制芳族聚酰胺纤维、非编制玻璃纤维布等等。而平纹编制玻璃纤维布具有机械和电气性能优良、成本比较低等特点，所以常用于各种厚度的层压板的制造。

比如常说的FR4，它的树脂类是环氧树脂，增强材料是编制玻璃布，而FR2, 它的树脂类是酚醛，增强材料是棉纸。

FR4它的增强材料是编制玻璃布，而这编制玻璃布是怎么制造的呢？

首先，熔化能使玻璃达到一定级别的各种无机物质，其次将熔融物质穿过熔炉，并最终流入专门的套管形成单股玻璃纤维丝和纱线。

用这些纱线编制成玻璃布，而所用元素的相对含量会影响玻璃纤维的化学、机械和电气性能。而玻璃布的类型也因编制纱线的区别而存在多种类型。

通过上图我们可以看到编织玻璃布局部放大的效果，他们编织的疏密程度不同，在与树脂结合之后，便具有不同的树脂含量，压合后就具有不同的介质厚度以及不同的机械和电气特性。

叠层设计需要关注编织玻璃纤维布的不同规格

我们将PCB设计委托给PCB板厂进行加工，但PCB板厂并不是从如图1所示的原始材料（铜箔、树脂以及编制玻璃纤维布）开始制造PCB，而是向基材厂商（如生益或者建涛等等）订购处于B状态的半固化片以及覆铜芯板，再根据具体PCB设计的层叠要求组合芯板、半固化片以及铜箔压合出最终的PCB成品结构。

所以，PCB的层叠结构各个层间的间距就与基材厂商生产的半固化片或者芯板的厚度有很大的关系，当然，压合工艺、信号层的残铜率等因素也会对最终压合的PCB结构有影响。

老wu这里以PCB信仰工艺尺所用的基材–建涛KB-6065F为例进行说明。

KB-6165F的覆铜板厚度有0.05-3.20,而半固化片PP有106、1067、1080、1086、3313、2116、1506、7628这几种规格、其树脂含量和压合厚度都各不相同。

为了满足阻抗、层数和整体板厚的控制要求，你的层叠设计各层之间的间距需要根据实际情况在一定范围内调整，但这个范围并不是任意的，而是受覆铜芯板或者PP的压合厚度的制约，虽然可以组合多张PP进行厚度的调整，但也不是天马行空任意搭配，所以在进行PCB层叠设计时，以板厂给出的参考叠层结构为出发点是个良好的开始。

老wu这里附上了国内某头部PCB板厂给出的常用层叠结构供大家进行参考：

电路层叠阻抗设计参考标准

阻抗模板(6-12层高TG)

当然，还有方便的开始，那就是老wu之前推荐过的华秋DFM这个软件，软件自带有阻抗设计的功能，可以直接套用板厂预定好的模板或者可以自行定义的模板，然后得出相应的单端和差分阻抗，如果只是关注阻抗这一个参数的话还是挺方便的。