解析PCB高频板的定义与材料的选择指标
随着科学技术的快速发展,越来越多的设备设计是在微波频段(>1GHz)甚至与毫米波领域(77GHz)以上的应用,这也意味着频率越来越高,对线路板的基材的要求也越来越高。比如说基板材料需要具有优良的电性能,良好的化学稳定性,随电源信号频率的增加在基材上的损失要求非常小,所以高频板材的重要性就凸现出来了。
在选择用于高频电路的PCB所用的基板时,要特别考察材料DK,在不同频率下的变化特性。而对于侧重信号高速传输方面的要求,或特性阻抗控制要求,则重点考察DF及其在频率、温湿度等条件下的性能。
一般型基板材料在频率变化的条件下,表现出DK、DF值变化较大的规律。特别是在1MHz到1GHz的频率内,它们的DK、DF值的变化更加明显。例如,一般型环氧树脂一玻纤布基的基板材料(一般型FR-4)在1MHz的频率下的DK值为4.7,而在1GHz的频率下的DK值变化为4.19。
超过1GHz以上,它的DK值的变化趋势于平缓。其变化趋势是随着频率的增高,而变小(但变化幅度不大),例如在10GHz下,一般FR-4的DK值为4.15,具有高速、高频特性的基板材料在频率变化的情况下,DK值变化较小,自1MHz到1GHz的变化频率下,DK多保持在0.02范围的变化。其DK值在由低到高不同频率条件下,略微有下降的趋向。
一般型基板材料的介质损失因子(DF),在受到频率变化(特别是在高频范围内的变化)的影响而产生DF值的变化要比DK大。其变化规律是趋于增大,因此,在评价一种基板材料的高频特性时,要对其考察的重点是它的DF值变化情况。
具有高速高频特性的基板材料,在高频下变化特性方面,一般型基板材料存在着两类明显的不同的两类:一类是随着频率的变化,它的(DF)值变化甚小。还有一类是在变化幅度上与一般型基板材料尽管相近,但它本身的(DF)值较低。
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