微波技術 - 高頻pcb板的介電常數和介電損耗特性

作為高頻 印刷電路板 科技和產品佔據著越來越重要的地位, 發展 高頻印刷電路板板 也在高速增長. 其中一個更重要的方面是選擇低介電常數和低介電損耗因數的資料. 這是一個重要的效能項目 印刷電路板 高頻板 實現高速、高頻. 本文討論了基片資料的介電常數與介電損耗之間的關係, 並闡述了它們與外部環境的關係, 使各種基材能够合理、正確地評估並用於製造 印刷電路板.

前言

現時, 有3種主要類型的商業 高頻板：

（1）聚四氟乙烯（PTFE）板； （2）熱固性PPO（聚苯醚）； （3）交聯聚丁二烯基材和環氧樹脂複合基材（FR-4）。 PTFE基片具有介電損耗小、介電常數小、隨溫度和頻率變化小的優點，接近已廣泛應用的金屬銅箔的熱膨脹係數。 通過PTFE、玻璃纖維和陶瓷的搭配製備的基板，如RO3200、RO3210、RO4003等系列，能够滿足介電常數2.2～10.8的要求，工作頻率範圍為30 MHz～30 GHz。 雖然PTFE微波板的製造發展迅速，但相應的工藝從傳統的FR-4印刷電路板制造技術改進而來。 現時，電子資訊產品特別是微波器件的快速發展，集成度的大幅提高，以及數位化、高頻、多功能和特殊環境下應用的要求，對通用PTFE高頻板和制造技術提出了挑戰。 對於微波印刷電路板的高速和高頻特性，主要通過兩種科技途徑：一方面，這一發展成為高密度佈線、細線和間距、小孔徑、薄型以及高可靠性的傳導和絕緣。 性別 這樣，可以進一步縮短訊號傳輸距離以减少其傳輸損耗。 另一方面，有必要使用具有高速和高頻特性的基板資料。 後者的實現要求業界對此類基板資料有更深入的瞭解，研究工作中找出並掌握準確的控制工藝方法，從而達到所選基板資料及制造技術、效能和成本的要求。 達到合理匹配的目的。

介電常數和介電損耗特性 高頻印刷電路板板

可以看出，基板的介電常數越低，訊號傳播越快。 囙此，為了獲得高訊號傳輸速率，有必要研究和開發具有低介電常數的襯底資料。

除了直接影響訊號的傳送速率, 介電常數也在很大程度上决定了特性阻抗. It can be expressed as
It can be seen that the main factors affecting the characteristic impedance are: (1) the dielectric constant ε r of the substrate; (2) the dielectric thickness h; (3) the wire width w; (4) the wire thickness t and so on. 基板的介電常數越小, 特性阻抗越大.

在高速電路中，需要高的特性阻抗值，必須研究和開發低介電常數的資料。 同時，為了在高速數位電路印刷電路板中實現連續穩定的阻抗，要求基板資料具有穩定的介電常數。

1上的訊號傳輸損耗之間的關係 印刷電路板 以及高頻片材的效能

導體電路傳輸損耗中的介電損耗主要由襯底資料的絕緣層的介電常數（εr）和介電損耗因數（tanδ）决定。 對傳輸損耗的影響與εr和tanδ的大小成正比，並與介質工作時的頻率有關。 在相同的εr或tanδ下，頻率越高，傳輸損耗越大。