FR-4 보드는 에폭시 수지 + 유리 천으로 만든 양면 복동 PCB 보드입니다.일반적으로 fr4 복동판을 사용하는데 fr4는 공기에 비해 개전 상수가 4.2-4.7이다.fr4 개전 상수는 온도 변화에 따라 0-70도의 온도 범위 내에서 최대 변화 범위는 20% 에 달한다.개전 상수의 변화는 회선 지연의 10% 변화를 초래할 것이다.온도가 높을수록 지연이 크다.개전 상수도 신호 주파수에 따라 달라진다.주파수가 높을수록 fr4 개전 상수는 작아진다.일반적으로, fr4 개전 상수의 고전적인 값은 4.4이다.개전 상수는 주파수에 따라 변화한다. 그림과 같다.
fr4 개전 상수
fr4 매체 상수 (Dk, Er) 는 매체에서 전기 신호가 전파되는 속도를 결정한다.전신호의 전파 속도는 개전 상수의 제곱근과 반비례한다.개전 상수가 낮을수록 신호 전송 속도가 빨라진다.당신이 해변에서 달리는 것처럼 생동감 있는 유추를 해 봅시다.물의 깊이가 너의 복사뼈를 잠겼다.물의 점도는 개전 상수이다.물이 끈적끈적할수록 개전 상수가 높아지고 느리게 달린다.
개전 상수는 측정하거나 정의하기가 쉽지 않습니다.그것은 매체의 특성뿐만 아니라 시험 방법, 시험 주파수, 시험 전 및 시험 과정의 재료 상태와도 관련이 있습니다.개전 상수도 온도에 따라 달라진다.일부 특수 재료는 개발 과정에서 온도 요소를 고려했다.습도도 개전 상수에 영향을 주는 중요한 요소이다. 왜냐하면 물의 개전 상수는 70이기 때문이다. 아주 적은 수분은 현저한 변화를 일으킬 수 있다.
FR-4 조각 개전 손실: 절연 재료는 전장 작용하에서 개전 전도율과 개전 극화의 지연 효과로 인해 발생하는 에너지 손실이다.개전 손실이라고도 하는데, 줄여서 개전 손실이라고 한다.교차 전장의 작용하에 전매질에서 흐르는 전류 상량과 전압 상량 사이의 협각 (공률 인수 각.fr4판의 개전 손실은 일반적으로 0.02이고 개전 손실은 주파수가 증가함에 따라 증가한다.FR-4는 손실인자(Df)에 따라 나눌 수 있다: 일반 손실판: Df $0.02 중손실판: 0.01 오메가 Df<0.02 저손실판: 0.005 오메가 Df<0.01 초저손실판
fr4 조각의 TG 값: 유리화 변환 온도라고도 하며 일반적으로 130도, 140도, 150도, 170도입니다.
fr4 판재의 일반 두께
상용 두께: 0.3mm, 0.4mm, 0.5mm, 0.6mm, 0.8mm, 1.0mm, 1.2mm, 1.5mm, 1.6mm, 1.8mm, 2.0mm, 판재의 두께 오차는 fr4판재공장의 생산능력에 따라 확정해야 한다.
fr4 복동판의 흔한 구리 두께: 0.5온스, 1온스, 2온스 및 기타 구리 두께도 사용할 수 있으며 ipcb에 문의하여 확인해야 합니다.
색산은 고속 PCB와 고주파 PCB에서도 중요한 광학 효과입니다.PCB에서는 서로 다른 신호가 흔적선에서 서로 다른 속도로 전파된다.
다른 어떤 재료와 마찬가지로 fr4의 색산은 PCB 흔적선의 행진 펄스와 파에 영향을 줄 수 있다.색산의 물리적 원리를 설명하는 것은 PCB에서 신호 행동의 분석 모델을 개발하는 데 사용할 수 있는 것으로 알려져 있다.
자신의 공학 또는 물리 수업을 기억하지 못할 수도 있는 사람들에게 재료의 개전 상수 (그리고 굴절률) 는 전자파 전파 주파수의 함수이다.이것이 바로 프리즘이 흰 빛을 무지개 색으로 분리하는 데 사용할 수 있는 이유이다.마찬가지로 전자파의 흡수율도 전자파 주파수의 함수이다.
이것은 fr4 PCB에 많은 영향을 미칠 것입니다.이러한 효과는 고속 PCB 또는 고주파 PCB 응용프로그램에서 특히 중요합니다.fr4 개전 상수는 주파수의 변화에 따라 색산이라고 하는데, 이는 PCB 흔적선의 펄스 중의 서로 다른 주파수 분량이 서로 다른 속도로 전파될 수 있다.정색산 (주파수에 따라 개전 상수가 증가함) 의 경우 고주파 분량이 저주파 분량보다 늦게 부하에 도달하고 그 반대도 마찬가지다.
디지털 펄스는 실제로 아날로그 파의 중첩일 뿐이며, 색산이 각 주파수 분량에 미치는 영향은 약간 다르다.신호 전파 속도로 말하자면, fr4는 마침 음색산을 가지고 있지만, 기판에 정색산을 가진 층압판을 놓으면 신호의 왜곡을 보상하고 손실을 줄일 수 있다.
디지털 펄스 중 대부분의 스펙트럼 (약 75%) 은 스위치 주파수와 변곡점 주파수 사이에 집중되어 있다.무릎 주파수는 신호 상승 시간 꼴찌의 약 3분의 1이다.그럴듯한 근사는 스위치 주파수의 색산만 고려하지만, 이런 근사는 저색산과 중색산에만 적용된다.
fr4의 손실 각도는 약 100KHz에서 빠르게 증가하고 약 100GHz로 안정적으로 증가할 때까지 주파수에 따라 변경됩니다.따라서 감쇠는 높은 주파수에서 더 크지만 디지털 펄스로 인한 스트레칭은 그다지 심각하지 않다.낮은 주파수와 데이터 속도에서 스트레칭은 더욱 중요하며, 이는 흔적선 길이의 배합 용량에 영향을 줄 수 있다.
아날로그 신호에 비해 fr4의 PCB 흔적선은 GHz 범위 내의 아날로그 신호 응용에 전문적으로 사용되는 다른 PCB 재료보다 손실이 높은 경우가 많다.따라서 고속/고주파 응용에 사용되는 fr4판에는 고속층 압판이 포함되어 손실을 줄이고 fr4 고유의 음색산을 보상해야 한다.또한 무선 주파수 응용에 특화된 추가 자료를 사용해야 합니다.
전송선 회로 모델의 분산이 단위 길이를 기준으로 이루어진다는 점을 고려하십시오.다시 말해서, 아날로그 전송선의 중요한 매개변수는 도체의 직렬 저항과 직렬 감지, 전매체의 병렬 전도 및 도체와 그 귀환 경로 사이의 용량이다.여기서 중점은 분류기 전도율과 fr4 개전 상수의 주파수에 따른 변화를 고려하는 것이다.
fr4 재료의 전도율은 정적 분량과 주파수 관련 분량으로 나뉘는데 후자는 개전 손실과 주파수에 정비례한다.이와 동시에 fr4 개전 상수는 본질적으로 주파수의 함수로서 이는 비교적 낮은 주파수에서 표면전하나 짝극진동을 자극하거나 고주파에서 수정격진동과 전자약진을 자극하기때문이다.
fr4 PCB를 위한 회로 모델을 구축할 때는 fr4의 관심 신호의 주파수에서 총 용량과 병렬 전도를 결정해야 한다.이러한 값은 회로 비헤이비어를 모델링할 때 fr4 보드에 표시된 회로 모델에 포함되어야 합니다.관련된 계산은 기본이지만 수치 오류로 인해 모델에서 실제 상황에 맞지 않는 결과가 발생할 수 있습니다.
물론 방정식을 사용하여 보드 각 부분의 전송선을 분석할 수도 있지만 SPICE 기반 회로 시뮬레이터를 사용할 수도 있습니다.관심 있는 주파수에서 fr4 PCB 기판의 정확한 분류 전도와 용량 값을 포함해야 합니다.
또한 관련 주파수에서 fr4 매개 전기 상수를 결정했기 때문에 3D 필드 해결기에 정확한 값을 포함할 수 있습니다.이를 통해 전체 장비 또는 다중 플레이트 설계에서 신호 무결성 문제를 일으킬 수 있는 방사능을 검사할 수 있습니다.