唐子全 吴昌夏 孙丽丽

（沪士电子股份有限公司，江苏 昆山 215301）

传统的印制电路板（PCB）设计时，以加工中蚀刻因子大于2.5计算，外层铜厚度为45 μm左右，线路能力线宽/线距为115 μm/115 μm；具有POFV（塞孔树脂表面镀铜）设计的板子外层线路铜厚为60 μm左右，线路能力线宽/线距为130 μm/130 μm。若内层线路的铜厚15 μm左右，内层外层的铜厚相差悬殊，内层的布线密度远远高于内层，并且内层线路被树脂全面包围达到安全可靠。而使用外层埋线技术，外层的线路可以达到内层线路的宽度，布线密度可以与内层布线密度达到同等水平。通常外层线路底面为树脂，另外三侧为阻焊剂，而且线路表面的阻焊层厚度不均匀，对信号的影响劣于树脂，将线路埋入树脂可以得到均匀的油墨厚度同时可以降低串扰。埋线技术外层线路的厚度可以做到与内层相同15 μm，因此外层线路的布线密度可以提升30%，并解决了线路间的严重串扰的问题。

1 埋线技术的介绍

埋线技术目前是WUS公司开发的前沿技术，此技术是将外层线路图形在一个特殊的载体上完成，将完成外层线路的载体与其他内层覆铜板及半固化片进行压和成为PCB。压合后的PCB去掉外层线路图形的载体即完成了外层线路的埋入过程。此技术的难点是载体的选择，目前WUS公司所使用的载体为自主研发产品非购置品。

铜箔的粗糙度对信号的趋肤效应影响显著，埋线技术降低线路表面粗糙度，明显改善信号传输的趋肤效应。传统线路板的外层铜箔有HTE与RTF（HTE High Temperature Elongation，高温延展铜箔；RTF：Reverse Treatment Foil，反转铜箔）两种选择，其中35 μm（1 oz）HTE铜箔的粗糙度为7～10 μm左右，18 μm（H oz）铜箔的粗糙度4～7 μm左右，外层埋线技术的线路粗糙度1.5～2.5 μm左右。普通外层线路和埋线外层线路之区别如图1所示。

图1 普通外层线路和埋线外层线路之区别

2 埋线技术与普通外层线路信号性能比较

2.1 中损耗（Mid-loss）材料的埋线技术与普通外层线路信号性能比较

（1）设计试验条件：外层埋线与普通外层线路都是线宽为0.10 mm、介质层厚度为0.70 mm、阻抗50 Ω，基材IT**S。

（2）试验结果：①线路尺寸和阻抗结果如图2所示；②信号测试结果如图3所示。

图2 IT基材的线路尺寸和阻抗

图3 中损耗材料普通外层线路与埋线线路的（A）插损与（B）回损的测试结果

（3）小结：从以上的测试结果看相同线宽的阻抗非常相近,可以通过微调介质厚度达到一致。插损的测试结果显示相同的中损耗材料的情况下，埋线的插损优于普通的外层线路的插损结果，在12.9 GHz频率上，埋线的插损为-20.49 dB，传统外层线路的损耗-21.69 dB，埋线的插损比传统外层线路损耗低9%。

2.2 低损耗（Low-loss）材料的埋线技术与普通外层线路信号性能比较

（1）实验设计条件：外层埋线与普通外层线路都是线宽0.10 mm、介质层厚度0.70 mm、阻抗100 Ω，基材EM**K。

（2）试验结果：①线路尺寸和阻抗结果如图4所示；②信号测试结果如图5所所示。

图4 EM基材的线路尺寸和阻抗

图5 低损耗材料普通外层线路与埋线线路的（A）插损与（B）回损的测试结果

（3）小结：当普通外层线路与外层埋线技术的外层线路阻抗相等时，埋线技术的线路比普通外层线路略细,对线路密度改善不大,但相同的阻抗埋线技术的介质层厚度接近,不会影响叠构设计。在高频率下，埋线技术的损耗比普通线路明显具有优势，在16 GHz频率下埋线技术的插入损耗为-9.4 dB，普通线路的插入损耗为-11.6 dB，埋入线路技术具有19%的优势。在28 GHz频率下埋线技术的插入损耗为-14.8 dB，普通线路的插入损耗为-19.1 dB，埋入线路技术具有23%的优势。

3 总结

综上实验结果可以得出在相同材料的情况下，埋线技术可以在不改变叠构的情况下达到与普通外层线路相同的阻抗设计。

在12.9 GHz频率下，中损耗材料的埋线技术的插入损耗比普通线路的插入损耗具有9%的优势。在28 GHz频率下，低损耗材料的埋线技术线路的插入损耗比普通线路的插入损耗具有23%的优势。