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为什么要求高频pcb板低介电常数?高频板基本要求介绍
2020-07-16
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  为什么要求高频pcb板低ε(Dk)?

  ε或Dk,叫介电常数,是pcb电路板电极间充以某种物质时的电容与同样构造的真空电容器的电容之比,通常表示某种材料储存电能能力的大小。当ε大时,储存电能能力大,电路中电信号传输速度就会变低。通过pcb电路板上电信号的电流方向通常是正负交替变化的,相当于对基板进行不断充电、放电的过程,在互换中,电容量会影响传输速度,而这种影响,在高速传送的装置中显得更为重要。ε低表示储存能力小,充、放电过程就快,从而使传输速度亦快。所以,在高频pcb板的传输中,要求介电常数低。

  另外还有一个概念,就是介质损耗。电介质材料在交变电场作用下,由于发热而消耗的能量称之谓介质损耗,通常以介质损耗因数tanδ表示。ε和tanδ是成正比的,高频电路亦要求ε低,介质损耗tanδ小,这样能量损耗也小。

高频PCB板介电常数

  聚四氟乙烯(Teflon)印制板的ε

  在电路板基材中,聚四氟乙烯基材的介电常数ε最低,典型的仅为2.6~2.7,而一般的玻璃布环氧树脂基材的FR4的介电常数ε为4.6~5.0,因此,Teflon电路板信号传输速度要比FR4快得多(约40%)。Teflon板的介于损耗因素为0.002,比FR4的0.02低了10倍,能量损耗也小得多。加上聚四氟乙烯称之为“塑料王”,电绝缘性能优良,化学稳定性和热稳定性也好(至今尚无一种能在300℃以下溶解它的溶剂),所以,高频高速信 号传递就要先用Teflon或其它介电常数低的基材了。Polyflon、Rogers、Taconic、Arlon、Meclad都可提供介电常数为2.10、2.15、2.17、2.20的基材,其介质损耗因素在10GHZ下是0.0005~0.0009。聚四氟乙烯基材性能很好,但其加工成电路板的过程同传统的FR4有着完全不同的工艺途径。

  这些年,除用到要求ε为2.15、2.6的以外,还经常用到ε3.38、3.0、3.2、3.8等Rogers RO4000、GIL1000系列等。


  高频pcb板的基本要求

  1、由于是高频信号传输,要求成品印制板导线的特性阻抗是严格的,板的线宽通常要求±0.02mm(最严格的是±0.015mm)。因此,蚀刻过程需严格控制,光成像转移用的底片需根据线宽、铜箔厚度而作工艺补偿。

  2、这类印制板的线路传送的不是电流,而是高频电脉冲信号,导线上的凹坑、缺口、针孔等缺陷会影响传输,任何这类小缺陷都是不允许的。有时候,阻焊厚度也会受到严格控制,线路上阻焊过厚、过薄几个微米也会被判不合格。

  3、热冲击288℃,10秒,1~3次,不发生孔壁分离。对于聚四氟乙烯板,要解决孔内的润湿性,作到化学沉铜孔内无空穴,电镀在孔内的铜层经得起热冲击,这是作好Teflon孔化板的难点之一。正因为如此,许多基材厂商研发生产出ε高一点,而化学沉铜工艺同常规FR4作法一样的替代品,Rogers Ro4003(ε3.38)和西安704厂的LGC-046(ε3.2±0.1)就是这类产品。

  4、 翘曲度:通常要求成品板0.5~0.7%。

  以上就是iPcb小编给大家分享的为什么要求高频pcb板低介电常数以及高频板基本要求介绍,希望对大家pcb打样或pcb生产有一定的了解,如果还有其他pcb相关的疑惑,可联系咨询iPcb,iPcb线路板厂家为您解惑!