【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
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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惡魔小銳 Lv3. 高级工程师 2018-11-29学习了,深入研究
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73538338 Lv3. 高级工程师 2018-01-03学习了
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ATN Lv5. 技术专家 2017-09-09算法对层压板是否可行
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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
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东 Lv8. 研究员 2017-09-06低频哟
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产品型号
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品类
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产品系列
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介电常数(Dk)
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正切角损耗(Df)
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介质厚度(mm)(mil)
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导热系数W/(m·K)
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铜箔类型
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铜箔1厚度
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铜箔2厚度
|
尺寸(inch)
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5880LZNS 24X18 H1/H1 R4 0100+-001/DI
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层压板
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RT/duroid® 5880LZ
|
2
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0.0027
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0.254mm(10mil)
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0.33
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电解铜
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H1
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H1
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24X18
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选型表 - ROGERS 立即选型
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