PCB技術 - ミリ波周波数におけるPCB基板の誘電率

PCBの誘電率（Dk）または相対誘電率回路 基板. 材料は一定の定数ではありませんが. 例えば, 材料のDKは周波数で変化する. 同様に, 異なるDKテスト方法が同じ材料で使われるならば, 異なるDK値も測定することができる, たとえこれらのテスト方法が正確であっても. 回路基板材料は、ミリ波周波数でますます使用される, 5 Gや先進運転支援システムなど, dkテストの方法は適切であり，dkの変化を理解することは非常に重要である.

IEEEやIPCなどの団体はこの問題を議論する委員会を持っているが、現在のところ、回路基板材料のDKをミリ波周波数で測定する標準的な工業試験方法はない。これは測定方法がないためではない。実際、チェン等によって発表された参考文献には、DKを試験するための80以上の方法が記載されている。しかし、1つの方法は理想的ではありません。各方法は、特に30〜300 GHzの周波数範囲においてその利点及び欠点を有する。

回路テスト対原料試験

回路基板材料のdkまたはdf（損失正接またはtan焼）を決定するために使用される試験方法の2つの主要なタイプがある。

原料ベース試験は高品質で信頼性のある試験器具及び装置に依存する, そして、DKおよびDF値は、原料を直接試験することによって得ることができる. 回路ベースのテストは、通常、回路性能から共通回路を使用して材料パラメータを抽出する, 共振器の中心周波数または周波数応答を測定する. 原料試験方法は通常試験器具または試験装置に関連する不確実性を導入する, 一方、回路試験方法は、テスト回路設計および処理技術の不確実性を含む. これらの2つの方法が異なるので, 測定結果と精度レベルは、通常矛盾している.

例えば, IPCで定義したXバンドクランプストリップライン試験法は原料試験方法である, そして、その結果は同じ材料の回路試験のDK結果と一致することができない. クランプストリップ線素材試験方法は、2つの被測定材料（MUT）を専用試験治具に挟んでストリップ線共振器を構築することである。測定対象材料（MUT）と試験治具中の薄い共振器回路との間に空気が存在する, そして、空気の存在は、測定されたDK. 回路試験が同じである場合PCB基板材料, 測定されたDKは、空気エントレインメントのないそれと異なっている. DART±0のDK耐性を有する高周波回路基板材料について.原料試験による050の測定, 回路テストは、約±0の許容範囲を得る.075.

回路 基板材料は異方性であり、通常、3つの材料軸上に異なるDK値を有する。DK値は通常X軸とY軸との間に小さな差があるので、多くの高周波材料では、DK異方性は、通常、z軸とx－y平面との間のDK比較を指す。材料の異方性のために、同じ被試験材料（MUT）のために、z軸上の測定されたDKは、XY平面上のDKとは異なるが、試験方法および測定されたDk値は共に両方とも正しい。

回路試験に使用される回路の種類は、試験中のDKの値にも影響を及ぼす。一般に，共振回路と透過／反射構造の2種類のテスト回路を用いた。共振構造は通常狭帯域の結果をもたらすが、伝送／反射試験は通常広帯域の結果をもたらす。共振構造を用いる方法は一般により正確である。

試験方法の例

原料試験の典型的な例は十、バンドクランプストリップライン法である. 使用されている 高周波PCBメーカーは長年にわたり、基板材料z軸上のDkとDf（tan島）を決定する信頼性の高い方法である。クランプを用いて被測定材料（MUT）試料を緩く結合したストリップ線共振器を形成した。共振器の測定質量係数（Q）は空荷重である, それで、ケーブル, コネクタと固定具校正は最終測定結果にほとんど影響しない. 銅クラッド回路基板は、試験前にすべての銅箔からエッチングされる必要がある, 誘電体原料基板のみが試験される. 回路原材料は、ある環境条件下で一定の大きさに切断され、共振器回路の両側にクランプに配置される.