【经验】如何解决PCB介质和铜箔间涂层对板材介电常数的影响

2019-07-16 世强 沙河之西
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作为元器件的载体，PCB现在广泛存在于我们的设计电路中，其特性直接影响了我们的电路性能，所以PCB的质量如参数的准确性是非常重要的。


实际使用中，我们发现明明标称是4.4介电常数的板材，怎么按照这个仿真50欧姆微带线，再加工完成后，微带线的特性阻抗就变了呢，实测不是50欧姆了。这是怎么回事，难道厂家提供的介电常数不准。选用ROGERS的RO4350B碳氢化合物陶瓷也会遇到这个问题，按照标称的3.66去设计，发现做出的微带线特性阻抗也不是50欧姆，这是怎么回事，难道Rogers也不准，但是我们知道RO4350B碳氢化合物陶瓷在射频领域应用非常广泛，久经考验的战士也不行了？


带着以上疑问，我们检查了实际的PCB产品，发现客户的应用是多层板，在介质和铜箔间涂覆了一层胶水。这层胶水也是有介电常数的，其数值及胶水的厚度都对最终的电路造成影响，简单来说就是，等效介电常数发生了变化。


那么双层介质的等效介电常数发生了怎样的变化，该怎么计算呢？我们假设介质厚度为h1，介电常数为e1，胶水的厚度为h2，介电常数为e2。


那么这个介质加胶水的结合体 等效介电常数e3可以根据下式得到

e3=（（h1+h2）*e1*e2）/（e1*h2+e2*h1）


从上式可以看出，结合体的介电常数与原来的单纯的双面覆铜板相比，发现了明显的变化，而且该变化受胶水厚度和介电常数的影响，e2，e1差异越大，e3和e1的差距也就越大，胶水越厚，这种影响也越明显。


经过以上分析，我们知道不是RO4350B碳氢化合物陶瓷的介电常数变化了，而是应用中的胶水导致了实际结合体的等效介电常数发生了变化，从而影响了微带线的特性阻抗。


因此，对于以上这种多层板的应用，如果要在介质板和铜箔间涂覆胶水，一定要控制严格控制胶水的型号和厚度，这样才能保证大批量应用时，等效的介电常数有一个稳定的值，这样才不会影响电路的特性阻抗，匹配等。


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全部评论（5）

  • 惡魔小銳 Lv3. 高级工程师 2018-11-29
    学习了，深入研究
  • 73538338 Lv3. 高级工程师 2018-01-03
    学习了
  • ATN Lv5. 技术专家 2017-09-09
    算法对层压板是否可行
  • 偶尔路过 Lv3. 高级工程师 2017-09-06
    实用，学习了，以前没想过这点
  • 东 Lv8. 研究员 2017-09-06
    低频哟
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