高频高速PCB板材料要求介绍
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通信业的快速进步,原有的民用通信频段拥挤,高频通信部分频段(军用)逐渐让给民用。民用高频通信获得超常规速度发展。卫星接收,基站,导航,医疗,运输等各个领域大显身手。
高保密性,高传送质量,要求移动电话,汽车电站,无线通信向高频化发展。高画面质量,要求广播电视传输用高频播放节目。高信息量传送信息,要求卫星通信,微波通信,光纤通信必须高频化。
计算机技术处理能力增加,信息存储容量增大,迫切要求信息传送高速化。因此,电子信息产品高频化,高速化对PCB板提出了高频特性的要求。
一、高频高速PCB板材料的要求
1、低介质常数(Low Dk):低介质常数可提升信号传输速度;
2、低散逸(散失)因子(Low Df):随着频率增加,强度的损失也会随之增加,因此高頻高速通讯多采用低散逸因子材料來设计制作;
3、导体表面粗糙度:信号频率越高,趋肤效应(Skin effect)越明显,因此信号传输导体表面越平坦越好。
· εeff:介质常数(Effective dielectric constant)
· tanδ:散逸因子(Dissipation factor)
· f:频率(Frequency)
· c:光速(Light speed)
二、介质常数:Dk or Er(ε)
每“单位体积”的绝缘物质,在每一单位之“电位梯度”下所能储蓄“静电能量”(Electrostatic energy)的多少。”绝缘材料的“介质常数”(或透电率)要越小越好。目前各板材中以铁氟龙(PTFE),在1MHZ频率下介质常数的2.5最好,FR-4约为4.7。电路板可视为一电容装置,导线中有信号传输时,会有部分能量被电路板蓄积,造成传输上的延迟,频率越高延迟越明显。
三、散逸因子:Df
对交流电在功能上损失的一种度量。绝缘材料(树脂)的一种特性。与所见到的电功损失成正比,与周期频率(f),电位梯度的平方(E2),及单位体积成反比。
四、导体表面粗糙度
导体表面粗糙度形貌对电阻发热,造成信号能量的损失,既为导体损耗。频率越高,波长越短,信号在导体间行进,将只集中在导体的表面,即“肌肤效应”。表面粗糙度越平坦对信号传输越有利。PCB层间的接着强度,受导体表面粗糙度影响。导体表面粗糙度越高,树脂与导体接著面积越大,接着强随之越高。
五、铜箔
1、按制作工艺可分为:
①电解铜箔(Electrodeposited copper foil)
优点:价格便宜;可有各种尺寸与厚度;
缺点:延展性差;应力极高无法弯曲又很容易折断。
②压延铜箔(Rolled-wrought copper foil)
优点:延展性高,对FPC使用动态环境下,信赖度极佳;低的表面棱线,对于Microwave电子应用是很有利;
缺点:和基材的附着力不好;成本较高;因技术问题,宽度受限。
2、按铜箔性能可分为:
①高温延伸性铜箔反面处理铜箔;
②双面处理铜箔超低菱线铜箔;
③超薄铜箔标准电解铜箔。
深圳市鑫成尔电子有限公司是一家专业的1-20层高频PCB电路板厂家,可加急生产PCB板、高频板、特种电路板、微波射频板、天线板等产品,常备有罗杰斯(Rogers)、泰康尼(TACONIC)、F4B、TP-2、FR-4等板材,介电常数2.2~10.6不等。
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