一、为什么高速系统越来越依赖 PCB 材质？

在 10Gbps 以上的高速设计中，信号本质是电磁波在介质中的传播。此时，PCB 材质的任何非理想特性都会直接破坏信号完整性，具体体现为：

• PCB 介电常数（Dk）与损耗因子（Df）对信号相位 / 幅度的直接调制

• PCB 铜箔粗糙度引发的导体损耗与微波反射

• PCB 材质均匀性决定的阻抗连续性

• PCB 材质界面耦合激化的串扰与模态共振

二、PCB 材质的核心电磁参数：Dk 与 Df 精度如何塑造信号波形？

PCB 介电常数（Dk）的稳定性直接决定信号传输质量。不同 PCB 材质类型的 Dk 波动范围对比：

关键指标：对于 112Gbps PAM4 系统，PCB 材质的 Df 需 < 0.003 以控制能量衰减。

三、PCB 材质中铜箔粗糙度：隐形损耗的微观根源

GHz 频段下趋肤效应使电流集中于铜箔表面，PCB 铜箔粗糙度（Rz）成为损耗关键：

• 压延铜（粗糙铜）：常见于低成本 PCB 材质，20GHz + 频段易引发信号反射

• 反转铜（RCC）/ 平滑铜：高端 PCB 材质方案，Rz≤1.5μm 可降低 20% 插入损耗

四、PCB 材质介电非均匀性：阻抗失配的根源与应对

PCB 材质的 Dk 局部波动会导致设计阻抗（如 50Ω）实际偏差，引发：

回波损耗上升 → 连接器反射 → SerDes 训练失败

优化策略：

• 采用同一系列高一致性 PCB 材质系统

• 避免 PCB 材质树脂堆积导致的局部 Dk 变化

• 对称叠层 + 定制化 PCB 材质铺装工艺

五、PCB 材质界面模态耦合：串扰与 EMI 的隐形推手

多层板中不同 PCB 材质界面易形成谐振腔，激发：

模态耦合 → 串扰激增

谐振泄漏 → EMI 超标

解决方案：

• 射频链路采用同类 PCB 材质贯通结构

• 高速走线规避 PCB 材质边界

六、工程师必看：场景化 PCB 材质选型策略

七、结语：PCB 材质是信号完整性的第一性原理

PCB 材质在高速设计中是主动的 “电磁行为塑造者”，而非被动载体。从介电常数稳定性到铜箔微观形貌，再到层间界面耦合，一切信号失真皆可追溯至 PCB 材质本源。

优秀工程师需掌握 PCB 材质选型方法论与叠层设计规则。爱彼电路依托对高速 PCB 材质特性的深度认知（如 RO4350B），提供从材质筛选→阻抗建模→生产交付的全链路解决方案，将 PCB 材质性能转化为您的核心竞争力。