高频基板发展(dk df) - 360doc个人图书馆
文章推薦指數: 80 %
特别是覆铜箔基板材料技术,传统FR-4之DK和Df相对较高,即使通过改善线路设计也无法完全满足高频下的信号高速传递且信号完整之应用需求,因为高DK会使信号 ...
昵称60477385/工作相关/高频基板发展(dkdf)
转Word
全屏
打印
修改
转藏+1
分享
QQ空间
QQ好友
新浪微博
微信扫一扫
大
中
小
高频基板发展(dkdf)
2019-12-27
昵称60477...
展开全文
高频基板发展(dkdf)高频基板材料之最新发展1、前言随着信息科学技术的飞速发展,具有高速信息处理功能之各种电子消费产品已成为人民日常生活中不可缺少的一部分,从而加快了无线通讯和宽频应用工业技术由传统的军用领域向民用的消费电子领域转移之速度,由于消费电子市场需求强劲,且不断提出更高的技术要求,如信息传递高速化、完整性及产品多功能化和微型化等,从而促进了高频应用技术之不断发展。
特别是覆铜箔基板材料技术,传统FR-4之DK和Df相对较高,即使通过改善线路设计也无法完全满足高频下的信号高速传递且信号完整之应用需求,因为高DK会使信号传递速率变慢,高Df会使信号部分转化为热能损耗在基板材料中,因而降低DK/Df已成为基板业者之追逐热点,各种降低DK/Df之新技术和新型基板产品也不断地涌现出来,同时不断地被PCB业者和终端厂商所接收和否定(某些应用领域的否定)。
以下就本人对业界高频基板材料技术之发展的理解作一简单的介绍,同时就我司的新型高频基板材料作简要之介绍与讨论。
2、介电常数(DK)和损耗因子(Df)2.1定义介电常数(ε,εr,DK,以下均用DK表示)的定义方式繁多,但常见定义为:含有电介质的电容器的电容C与相应真空电子容器的电容之比为该电介质的介电常数。
(电介质的电容电荷示意图如下图1)1/11页从介电常数的定义可知,如果电介质的极化程度越高,则其电荷,值越高,即DK越高,说明DK是衡量电介质极化程度的宏观物理量,表征电介质贮存电能能力的大小,从而也表征了阻碍信号传输能力的大小。
损耗因子(tanδ,Df,也叫介质损耗因素,介质损耗角正切,以下均用Df表示)一般可定义为:绝缘材料或电介质在交变电场中,由于介质电导和介质极化的滞后效应,使电介质内流过的电流相量和电压相量之间产生一定的相位差,即形成一定的相角,此相角的正切值即损耗因子Df,由介质电导和介质极化的滞后效应引起的能量损耗叫做介质损耗,也就是说,Df越高,介质电导和介质极化滞后效应越明显,电能损耗或信号损失越多,是电介质损耗电能能力的表征物理量,也是绝缘材料损失信号能力的表征物理量。
2.2基板材料DK和Df之影响因素在高频应用中,PCB使用之基板材料的介电性能对信号的传输速度和完整性产生直接的影响,在讨论如何降低DK/Df以更好地符合高频应用前,先对基板材料DK/Df之影响因素进行讨论:基板材料DK/Df之影响因素较多,主要有如下几方面:树脂、玻璃布类型、树脂含量、环境温度和湿度及应用频率等,下面就以上影响因子进行详细分析。
2.2.1树脂结构特性因基板之绝缘部分是由树脂和玻璃布组成,玻璃布的DK较高(E-glass6.6,NE-Glass4.6),因而实现较低的DK,必须选择较低DK之树脂。
树脂的DK/Df主要与树脂的纯度、吸水率及树脂分子结构此三方面有关,当然此三方面也相互影响。
一般来讲,树脂中游离的离子会使树脂的吸水2/11页率提高,由于水的DK达到70,吸水率的提高会使树脂的DK升高,同时会在高频下易形成离子极化而增加极化程度,也使DK升高,同时Df也会相应提高。
至于吸水率,与树脂本身分子结构相关,一般来说,分子结构之极性越低,其吸水率越低;另其固化后的交联密度越大,其吸水率也会越低,,其DK/Df受环境湿度的增加而增加。
分子结构极性是决定树脂DK/Df之关键,如果分子结构极性越高,在一定电磁波下,树脂内电子极化、原子极化、偶极极化(又称取向极化)之程度将越高,其DK/Df越高,此点亦可从DK/Df之定义得知,所以设计或选择高度对称结构,少量极性基团、低极性的化学键和具有大分子体积的高分子树脂是降低DK/Df之主要途径,例如具有脂肪族烃、氟代烃、环脂环族等此类结构的树脂和能具有参加反应之乙烯基、醚基、酯基及酰亚胺基等结构的树脂(固化后)其DK/Df相对较低,千万不能含有OH和COOH等极性基团,传统FR-4因固化后分子结构中含有大量OH基而具有相对较高的DK/Df。
常用作LowDK/Df之树脂结构如下:2.2.2玻璃布和树脂含量玻璃布的DK/Df不可忽视,因为玻璃布在基板中扮演了DK“拖后退”之角色,E-glass在IMHz之DK为6.6,而传统FR-4epoxy在1MHZ之DK为3.6,两者制作的传统FR-4基板的DK在4.2-4.8,正因为E-glass的DK太高而开发了新型NE-glass,其特性表如表1目前NE-Glass已被CCL批量使用,如NelcoN4000-13SI,当然如果再想进一步降低DK,可采用Q-Glass(DK/Df=3.9/0.0002,1MHZ),如NelcoN8000Q。
正因为树脂的DK比玻璃布的低,百其Df(约0.025,1MHz)3/11页比玻璃布的高,所以随着含量的升高,基板或基材之DK随着降低,百Df随着升高,在设计叠构和阻抗时可借鉴此变化规律。
关于DK/Df会受到环境温度的影响,祝大同专家曾对此关系做了详细的分析:基板材料的DK/Df随着温度的提高而增大,且Df相对表现更加“敏感”,具体参见图2和图3。
其实我们从DK/Df之定义去想想,其原因很明显,当温度升高时,树脂分子内的电荷运动加快、电荷极化、原子极化和取向极化程度提高,基DK会提高,而电荷运动的加快,电荷更易形成电流,促进了树脂内的电导增加,加之极化程度增加后,两者造成较明显的滞后效应,从而使相对角增幅较大,Df也相应较大幅度地增大。
当然如果树脂之极性很小,如PPE,其DK/Df随温度的变化之趋势较小,特别是PTFE,基本上不随温度的变化而变化,图2和图3也能说明此点。
2.2.4应用频率众所周知,传统FR-4材料之DK随着频率升高而降低,Df随着频率升高而升高,而DK/Df更低的PPO和PTFE等基板材料之DK/Df随频率变化的幅度相对较小,特别是PTFE基板之DK随频率升高而趋于平稳或微量变小,如图4和图5。
此现象也可从DK/Df的定义来进行解释说明,当频率升高时,极性较强的树脂内的电子、电荷、离子等来不及进行排序而形成的极化程度降低,其DK较低且频率越高DK降低越明显;对于极性弱的树脂,基本上产生的极化程度本来就很低,其DK较低,所以随频率升高而DK降低的幅度较小。
对于极性较强的树脂来讲,频率越高,树脂之电导和极化的滞后效应越严重,也是说树脂内电荷产生的电流和树脂之极化赶不上频率的变化,且频率越高则越落后,因而其Df相对较高且随频率升高而4/11页明显升高;而极性弱的树脂,树脂本身内的电导和极化很弱,其滞后效应随频率之变化不明显,则其Df相对较低且随频率提高而增大的幅度很小。
3.高频基板材料的设计3.1信号传输速度在传统的电子产品应用中,应用频率大多数集中在1GHz以下,传统FR-4材料的DK/Df特性足以满足其要求,而常被PCB和终端厂商设计者所忽视其较高DK/Df带来的负面影响。
随着电子产品信息处理的高速化和多功能化,应用频率不断提高,2GHz及3-6GHz将成为主流,基板材料不再是扮演传统意义下的机械支撑角色,而将与电子组件一起成为PCB和终端厂商设计者提升产品性能的一个重要途径,是因为高频下的信号传输速度与DK的平方根成反比关系,其简单关系式如下:,:信号传输速度,,:常数,,:光速,DK:基板的介电常数或者说信号传输延迟时间与DK的平方根成正比,DK越高,其信号传输延迟现象越严重,其简单关系如下:Tpd:传输延迟时间,L:信号传输长度,εeff:实际相对介电常数(在带状线的情况下,εeff=DK),C:光速另外,信号传输速度还与PCB设计的特性阻抗有关,一般阻抗越大,信号传输越快,简单抽象地说就是阻抗越在,即阻止信号渗入介电层的能力越大,其信号传输就快。
带状线的特性阻抗Z0计算公式:从特性阻抗Z0计算公式可看出,减少线宽、降低铜厚、提高介电层厚及降低介电层DK均可提高Z0,为了提高信号传输速度,这些均已成为PCB设计者必须考虑的因素。
5/11页点击展开全文从APP打开该文档,阅读高清版
QQ空间
QQ好友
新浪微博
微信扫一扫
赞赏
共11人赞赏
本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。
请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。
如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
转藏到我的图书馆
献花(0)
+1
来自:
昵称60477385
>
《工作相关》
举报
推一荐:发原创得奖金,“原创奖励计划”来了!
猜你喜欢
0条评论
写评论...
发表
请遵守用户 评论公约
查看更多评论
类似文章
更多
低介电玻纤在高频PCB中的应用低介电玻纤在高频PCB中的应用。
1.1.2.高频PCB的低介电常数基板材料。
以前高频PCB主要通过降低树脂基材的Dk和Df来实现,而随着研发技术...【干货】PCB高频板材有哪些?PCB高频板材分类【干货】PCB高频板材有哪些?PCB高频板材分类PCB高频板的定义高频板是指电磁频率较高的特种线路板,用于高频率(频率大于300MHZ或者波长...几种Ku天线高频头的电气性能与适用卫星参数(上)KL-22JKu波段双极化单输出高频头,可以接收12.25GHz~12.75GHz的宽频带卫星信号,其本振频率是11300MHz。
D21R型是一种全频带双本振单输出的Ku防水型高频头,其本振频率为10600MHz/9750MHz,该高频头...“我33岁,吃尽了哑巴亏”:千万别让你的人生,毁在不会说话上有的,我从光吃哑巴亏的职场小白,到成为中国商业演讲领先品牌公司的CEO,听听我的故事,也许能给你一些启发。
几年前,好友琳琳曾向我求...浅谈高频头原理及其研究浅谈高频头原理及其研究【摘要】随着卫星广播通讯技术的不断发展,卫星广播接收高频头在民用和专业领域的使用也越来越广泛。
本文介绍了广播卫星接收高频头的功能及各项特性参数,对各种类型的高频头进...卫星的各个参数是什么意思?怎么设置卫星的各个参数是什么意思?怎么设置卫星的各个参数是什么意思?怎么设置本广告位招商中!高频头距大锅心44CM,高频头顶部标有的0刻度线调到与地面平行。
信号质量为0或极少是大锅方向不准,高频头极化角...印制电路板的基材发展简史还有,PCB线路L/S小于20μm情况下,一般薄铜箔也难以胜任,需要用到超薄铜箔(3~5μm)基板和附于载体的超薄铜箔。
但铜箔粗糙度降低而导...如何选择高频电路板材料?如何选择高频电路板材料?在谈到如何选择高频电路板板材时,罗杰斯公司先进线路板材料事业部亚洲区市场发展经理杨熹表示,“电路板材料的主要参数有Dk和Df。
在高频所用的电路板材中,Dk值的稳定是板材...高频头知识之-单本振和双本振-高频头知识之-单本振和双本振-高频头知识之-单本振和双本振。
高频头知识之-单本振和双本振通俗的说在一个高频头中存在一个本振的为单本振高频头,存在两个本振频率的为双本振高频头。
而单本振头...全球LNB市场大观(上)全球LNB市场大观(上)卫星高频头(LNB,也称电视低噪声下变频器或卫星电视室外单元,台湾称低杂讯降频器)是卫星电说接收系统中不可获缺的器材,它由微波低噪声放大器、微波混频器、第一本振和第一中频前...
昵称60477385
关注
对话
喜欢该文的人也喜欢
更多
关闭
关闭
×
¥.00
微信或支付宝扫码支付:
开通即同意《个图VIP服务协议》
正在支付中,请勿关闭二维码!
微信支付后,该微信自动注册为你的个人图书馆账号
付费成功,还是不能使用?
复制成功!
绑定帐号,享受特权
恭喜你成为个图VIP!
在打印前,点击“下一步”观看2个提示下一步
全部>>
●电子书免费读
●全站无广告
●全屏阅读
●高品质朗读
●批量上传文档
●购书5折
●5千个文件夹
●专属客服
微信支付查找“商户单号”方法:
1.打开微信app,点击消息列表中和“微信支付”的对话
2.找到扫码支付给360doc个人图书馆的账单,点击“查看账单详情”
3.在“账单详情”页,找到“商户单号”
4.将“商户单号”填入下方输入框,点击“恢复VIP特权”,等待系统校验完成即可。
支付宝查找“商户订单号”方法:
1.打开支付宝app,点击“我的”-“账单”
2.找到扫码支付给个人图书馆的账单,点击进入“账单详情”页
3.在“账单详情”页,找到“商家订单号”
4.将“商家订单号”填入下方输入框,点击“恢复VIP特权”,等待系统校验完成即可。
已经开通VIP,还是不能打印?
请通过以下步骤,尝试恢复VIP特权
第1步在下方输入你支付的微信“商户单号”或支付宝“商家订单号”
第2步点击“恢复VIP特权”,等待系统校验完成即可
如何查找商户单号?
恢复VIP特权
正在查询...
订单号过期!
该订单于2020/09/0923:59:59支付,VIP有效期:2020/09/0923:59:59至2020/09/1123:59:59!如需使用VIP功能,建议重新开通VIP
返回上一页
支付成功!
确定
已获得“发送到手机”权限!
微信扫码,在手机上查看选中内容
全部>>
●电子书免费读
●全站无广告
●全屏阅读
●高品质朗读
●批量上传文档
●购书5折
●5千个文件夹
●专属客服
确定复制刚才选中的内容?
确定
复制
打印文章
发送到手机
微信扫码,在手机上查看选中内容
全屏阅读
分享文章
QQ空间
QQ好友
新浪微博
微信扫一扫
复制
打印文章
发送到手机
微信扫码,在手机上查看选中内容
全屏阅读
×
×
复制成功!
¥.00
微信或支付宝扫码支付:
开通即同意《个图VIP服务协议》
正在支付中,请勿关闭二维码!
自动续费¥12/月,可随时取消
开通即同意《连续订阅服务协议》|《个图VIP服务协议》
全部>>
●电子书免费读
●全站无广告
●全屏阅读
●高品质朗读
●批量上传文档
●购书5折
●5千个文件夹
●专属客服
×
支付确认
1.请在手机上打开的页面进行支付;
2.如支付完成,请点击“支付完成”。
支付完成
取消支付
延伸文章資訊
- 1PCB介電常數概念,以及它與阻抗控制設計的關係! - 每日頭條
因此PCB設計工程師在設計高頻基板時需要明確了解DK值特性。 ... 介電常數- Dk(或er值). 介電損失(或loss tangent) – Df. 熱膨脹係數– CTE.
- 2高频基板发展(dk df) - 360doc个人图书馆
特别是覆铜箔基板材料技术,传统FR-4之DK和Df相对较高,即使通过改善线路设计也无法完全满足高频下的信号高速传递且信号完整之应用需求,因为高DK会使信号 ...
- 3高頻高速銅箔基板深入研究
高頻高速PCB 基材熱膨脹系數要求與銅箔基本一致以保證不同溫度下銅箔和基材的貼合; 吸水性要求低, 因吸水性高的材料在受潮時越易影響Dk 和Df; ...
- 4聯興華:你知道高頻電路板的參數是什麼嗎? - 每日頭條
介質損耗(Df)必須小,這主要影響到信號傳送的品質,介質損耗越小使信號 ... 介電常數(DK)必須小而且很穩定,通常是越小越好信號的傳送速率與材料介電 ...
- 5高頻電路板Dk/Df值量測 - 材料世界網