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如何選擇高頻高速板材
發(fā)布時(shí)間:2018/11/15
隨著微處理器和信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸器件運(yùn)行速度提升，數(shù)字電路的運(yùn)行速度也達(dá)到一個(gè)更高層次：100Gbps。使用通用的PCB板材將不能達(dá)到高速信號(hào)要求，電路板的選材將會(huì)決定產(chǎn)品的性能。
選擇PCB板材必須在滿足設(shè)計(jì)需求、可量產(chǎn)性、成本中間取得平衡點(diǎn)。簡(jiǎn)單而言，設(shè)計(jì)需求包含電氣和結(jié)構(gòu)可靠性這兩部分。通常在設(shè)計(jì)非常高速的PCB板子(大 于GHz的頻率)時(shí)這板材問(wèn)題會(huì)比較重要。例如，現(xiàn)在常用的FR-4材質(zhì)，在幾個(gè)GHz的頻率時(shí)的介質(zhì)損Df(Dielectricloss)會(huì)很大，可 能就不適用。
在 實(shí)際的工程操作中，高頻板材的選擇看似簡(jiǎn)單但需要考慮的因素還是非常多的，通過(guò)本文的介紹，作為PCB設(shè)計(jì)工程師或者高速項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，對(duì)板材的特性及選擇 有一定的了解。了解板材電性能、熱性能、可靠性等。并合理使用層疊，設(shè)計(jì)出一塊可靠性高、加工性好的產(chǎn)品，各種因素的考量達(dá)到最佳化。
下面將分別介紹，選擇合適的板材主要考慮因素：
1、可制造性：比如多次壓合性能如何、溫度性能等、耐CAF/耐熱性及機(jī)械韌(粘)性(可靠性好)、防火等級(jí);
2、與產(chǎn)品匹配的各種性能(電氣、性能穩(wěn)定性等)：低損耗，穩(wěn)定的Dk/Df參數(shù)，低色散，隨頻率及環(huán)境變化系數(shù)小，材料厚度及膠含量公差小(阻抗控制好)，如果走線較長(zhǎng)，考慮低粗糙度銅箔。另外一點(diǎn)，高速電路的設(shè)計(jì)前期都需要仿真，仿真結(jié)果是設(shè)計(jì)的參考標(biāo)準(zhǔn)。“興森科技-安捷倫(高速/射頻)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”解決了仿真結(jié)果和測(cè)試不一致的業(yè)績(jī)難題，做過(guò)大量的仿真和實(shí)際測(cè)試閉環(huán)驗(yàn)證，通過(guò)獨(dú)有方法能做到仿真和實(shí)測(cè)一致。
選擇PCB板材必須在滿足設(shè)計(jì)需求、可量產(chǎn)性、成本中間取得平衡點(diǎn)。簡(jiǎn)單而言，設(shè)計(jì)需求包含電氣和結(jié)構(gòu)可靠性這兩部分。通常在設(shè)計(jì)非常高速的PCB板子(大 于GHz的頻率)時(shí)這板材問(wèn)題會(huì)比較重要。例如，現(xiàn)在常用的FR-4材質(zhì)，在幾個(gè)GHz的頻率時(shí)的介質(zhì)損Df(Dielectricloss)會(huì)很大，可 能就不適用。
在 實(shí)際的工程操作中，高頻板材的選擇看似簡(jiǎn)單但需要考慮的因素還是非常多的，通過(guò)本文的介紹，作為PCB設(shè)計(jì)工程師或者高速項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，對(duì)板材的特性及選擇 有一定的了解。了解板材電性能、熱性能、可靠性等。并合理使用層疊，設(shè)計(jì)出一塊可靠性高、加工性好的產(chǎn)品，各種因素的考量達(dá)到最佳化。
下面將分別介紹，選擇合適的板材主要考慮因素：
1、可制造性：比如多次壓合性能如何、溫度性能等、耐CAF/耐熱性及機(jī)械韌(粘)性(可靠性好)、防火等級(jí);
2、與產(chǎn)品匹配的各種性能(電氣、性能穩(wěn)定性等)：低損耗，穩(wěn)定的Dk/Df參數(shù)，低色散，隨頻率及環(huán)境變化系數(shù)小，材料厚度及膠含量公差小(阻抗控制好)，如果走線較長(zhǎng)，考慮低粗糙度銅箔。另外一點(diǎn)，高速電路的設(shè)計(jì)前期都需要仿真，仿真結(jié)果是設(shè)計(jì)的參考標(biāo)準(zhǔn)。“興森科技-安捷倫(高速/射頻)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”解決了仿真結(jié)果和測(cè)試不一致的業(yè)績(jī)難題，做過(guò)大量的仿真和實(shí)際測(cè)試閉環(huán)驗(yàn)證，通過(guò)獨(dú)有方法能做到仿真和實(shí)測(cè)一致。