高速PCB

什麼是高速PCB？

高速PCB使用這樣的電路板，如果數位邏輯電路的頻率達到或超過45MHZ～50MHz，則稱為高速電路，並且在該頻率上工作的電路已經占整個電子系統的三分之一。

如何選擇PCB資料進行高速設計

高速PCB資料要求如下：

1.低損耗、CAF/耐熱性和機械韌性（附著力）（可靠性好）

2.穩定的Dk/DF參數（隨頻率和環境的變化係數較小）

3.資料厚度和膠含量公差小（阻抗控制好）

4.銅箔表面粗糙度低（减少損耗）

5.儘量選擇平窗玻璃纖維布（减少歪斜和損耗）

高速訊號的完整性主要與阻抗、傳輸線損耗和時延的一致性有關。 可以認為，如果在接收端可以接收到適當的波形和眼圖，則可以保證訊號的完整性。 囙此，高速數位電路PCB資料選擇的主要參數名額是DK、DF、損耗等。

無論是類比電路還是數位電路，高速PCB資料的介電常數DK都是資料選擇的重要參數，因為DK值與應用於資料的實際電路阻抗值密切相關。 當高速PCB資料的DK值發生變化時，無論是隨著頻率還是溫度的變化，電路的傳輸線阻抗都會發生意想不到的變化，這將對高速數位電路的訊號傳輸效能產生不利影響。 如果PCB資料的DK對於不同頻率的諧波分量呈現不同的值，則阻抗在不同頻率下也將具有不同的電阻值。 DK值和阻抗的意外變化會導致諧波分量出現一定程度的損耗和頻率偏移，使高速數位信號的類比諧波分量失真，進而降低訊號的完整性。

色散與DK值密切相關，也是高速PCB資料的一個特點。 DK值隨頻率的變化越小，色散越小，高速數位電路的應用就越好。 電介質資料的極化、高速PCB資料的損耗以及高頻銅導體的表面粗糙度都會導致電路的色散。 囙此，高速資料的DK值要求穩定。 在不同的頻段和溫度下，變化波動越小越好。

高速PCB傳輸線路損耗通常包括介質損耗、導體損耗和輻射損耗

介電損耗也稱為絕緣損耗。 高速PCB訊號的絕緣損耗隨著頻率的新增而新增，尤其是隨著高速數位信號高次諧波分量頻率的變化，會產生嚴重的幅度衰减，導致高速數位信號失真。 電介質損耗與訊號頻率、絕緣層的介電常數DK的平方根和絕緣層的電介質損耗因數DF成正比。

導體損耗與導體的類型（不同類型的電阻不同）、絕緣層和導體的物理尺寸有關，與頻率的平方根成正比； 在高速PCB的製造中，使用不同的基板對導體損耗的主要影響是由趨膚效應和表面粗糙度引起的。 當使用不同的銅箔時，訊號線的表面粗糙度是不同的。 受趨膚效應/深度的影響，銅箔銅齒的長度將直接影響高速訊號的傳輸質量。 銅齒的長度越短，高速訊號的傳輸質量越好。

高速PCB的輻射損耗與介電特性有關，與介電常數DK、介電損耗因數DF和頻率的平方根成正比。

松下M6高速PCB資料通用效能

高速PCB使用的資料是什麼？

通常的答案是FR4。 我們所說的PCB板通常指的是基板。 它實際上是由銅箔和預浸料組成的，根據應用的不同，銅箔和預浸漬料有很多分類。

FR4採用環氧樹脂或改性環氧樹脂作為膠粘劑，玻璃纖維布作為增强資料。 也就是說，只要使用該體系的資料，就可以稱為FR4，囙此FR4是該樹脂體系的統稱。 使用FR4資料的印刷板是現時世界上最大、使用最多的印刷板類型。

通常，FR4將根據以下類型進行分類。

1.根據玻璃纖維布編織的命名和分類，如：

106、1067、1080、1078、2116、2113、3313、7628等。

這些都是常用的玻璃布類型，當然還有其他類型。 IPC規範中規定了每種類型的玻璃布。 囙此，不同PCB製造商使用的相同類型的玻璃布基本上沒有太大區別，因為玻璃布也有許多PCB製造商，但不同PCB製造商提供的相同類型玻璃布必須滿足IPC規範的要求。

2.按玻璃類型分類

E-玻璃（E-玻璃）：E代表電力，意為電絕緣玻璃。 它是一種鹼金屬氧化物含量很少（通常低於1%）的鈣鋁矽酸鹽玻璃，囙此也稱為無堿玻璃。 具有高電阻率。 電子玻璃現在已經成為玻璃纖維最常用的成分，除非另有規定，否則許多PCB資料通常使用電子玻璃。

NE玻璃（NE-glass）：又稱低-Dk玻璃，是日本日東紡織株式會社有限公司開發的一種低介電纖維玻璃，其介電常數σ（1MHz）為4.6（E玻璃為6.6），損耗因數tanσ（1Mz）為0.0007（E玻璃是0.0012），常用的NE玻璃資料有M7NE、IT968SE、IT988GSE等。

3.根據PCB供應商使用的樹脂體系及其效能分類：

Iteq高速PCB資料：

IT180A/IT170GRA1/IT958G/IT968/IT968SE/IT988GSE

Tuc高速PCB資料：

Tu862HF/Tu872LK/Tu872SLK/Tu872SLK SP/Tu883/Tu933+

松下高速PCB資料：

兆歐表4/M4S/兆歐表6/M6G/M7E/M7NE

Park Meteowave系列：

MW1000/2000/3000/4000/8000

盛億高速PCB資料：S1000-2（M）/S7439/S6等。

羅傑斯高速PCB資料：RO4003/RO3003/RO4350B（射頻資料）等。

4.按損失等級分類

根據資料的不同，可分為普通損耗錶（Dfâ¥0.02）、中等損耗錶（0.01

5.按阻燃效能分類

阻燃型（UL94-VO、UL94-V1）和非阻燃型（UL 94-HB級）

看完上面的介紹，回到我們文章前面的問題，你通常使用什麼高速PCB板？ 當然，我想聽聽PCB板供應商使用的樹脂系統和效能對應的資料名稱，如IT180A/S1000-2/IT968/M4S等。根據不同製造商的不同損耗和資料，它主要基於比普通FR4損耗更低的普通中高速板，而普通FR4，如IT180 A、S1000-2/M、Tu752/768等，基本上在Df上沒有太大差异。 它也是我們現時使用最多的Hi-Tg板，松下的Megtron6/M6G，用於高速PCB。

高速PCB設計，高速PCB佈局

要設計高品質的高速PCB，我們應該考慮信號完整性和電源完整性。 然而，我們知道高速訊號和高頻訊號之間的區別，並理解PCB設計中高速訊號和高頻率訊號之間的差异。 雖然直接的結果來自於訊號的完整性，但我們决不能忽視功率完整性的設計。 因為功率完整性直接影響最終高速PCB的信號完整性。

在設計和構建PCB堆疊時，必須優先考慮資料問題。 5g PCB在承載和接收訊號傳輸、提供電力連接和提供特定功能控制時必須滿足所有規範。 此外，還需要解决PCB設計方面的挑戰，例如高速保持信號完整性、散熱管理以及如何防止數據和板之間的電磁干擾（EMI）

更高的頻率將需要在PCB中使用適當的資料來捕獲和傳輸更低和更高的訊號，而沒有訊號損耗和EMI。 另一個問題是，該設備將變得更輕、更便攜、更小。 由於嚴格的重量、尺寸和空間限制，PCB資料必須靈活輕便，以容納電路板上的所有微電子設備。

對於PCB銅線，必須遵循更薄的佈線和更嚴格的阻抗控制。 3G和4G高速PCB的傳統减影蝕刻工藝可以轉換為改進的半加成工藝。 這些改進的半添加工藝將提供更精確的軌跡和更直的壁。

資料和基底也在重新設計中。 印刷電路板公司正在研究介電常數低至3的資料，因為低速PCB的標準資料通常為3.5至5.5。 更緊密的玻璃纖維編織、更低的損耗因數、損耗資料和低輪廓的銅也將是數位信號高速PCB的選擇，以防止訊號遺失並提高信號完整性。

，串擾和寄生電容是電路板的主要問題。 為了處理板上類比和數位頻率引起的串擾和EMI，強烈建議單獨佈線。 多層板的使用將提供更好的通用性，以確定如何放置高速路由，從而保持類比和數位返回訊號的路徑彼此遠離，同時保持交流和直流電路分離。 在佈置組件時新增遮罩和濾波也應减少PCB上的自然EMI量。

為了確保銅表面沒有缺陷和嚴重短路或開路，將使用具有更高功能和二維量測的先進自動光學檢測系統（AIO）來檢查導體的佈線並進行量測。 這些科技將幫助PCB製造商尋找可能的訊號退化風險。

更高的訊號速度將導致通過PCB的電流產生更多的熱量。 用於電介質資料和覈心襯底層的PCB資料將需要完全處理5g科技所需的高速。 如果資料不足，可能會導致銅線、剝落、收縮和翹曲，因為這些問題會導致PCB劣化。

為了應對這些更高的溫度，製造商需要專注於資料選擇，以解决熱導率和熱係數的問題。 必須使用具有更高導熱性、優异傳熱和一致介電常數的資料來生產良好的PCB。

高速PCB設計是一個非常複雜的設計過程。 在高速PCB設計中需要考慮許多因素，這些因素有時是相反的。 如果高速器件被佈置為彼此靠近，儘管可以减少延遲，但是可能發生串擾和顯著的熱效應。 囙此，在設計中，有必要權衡各種因素，做出全面的妥協； 它不僅滿足了設計要求，而且降低了設計的複雜度。 採用高速PCB設計手段構成了設計過程的可控性。 只有可控才能可靠成功的高速PCB設計！

高速PCB，又稱高速PCB板或高速PCB板，是一種採用高速PCB資料製造的高速PCB板。具有高速、高可靠性、低延遲、大容量、高頻寬等特點。

高速PCB廣泛應用於5G基站、大型電腦等5G通信中。 高速PCB電路板也是IPCB的覈心產品之一。 IPCB可以為用戶提供高速PCB設計、高速PCB樣品、高速PCB製造、高速PCB的SMT和PCB組裝服務。 如果您需要高頻PCB製造，請聯系IPCB。