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PCB技術

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高速電路設計中如何考慮和選擇PCB材料
2020-12-31
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隨著高速電路技術(HSD)向更高的數據速率發展,許多已成功使用在速率較低的PCB電路材料,在高速下卻限制了電路的性能。

眾所周知,高速電路主要關注電路的一些時域特性,如阻抗、上升/下降時間、傳輸延遲和眼圖等等,高頻電路則關注信號的頻率特性。高速電路與高頻電路存在區別但卻又存在很多聯系。高頻電路關注的一些材料特性在高速電路中同樣會影響電路的性能。

本次網絡研討會討論了高頻和高速應用中PCB材料的不同的關鍵特性及相互聯系,高速設計的性能需求,以及材料性能如何影響高速性能,從而有助于設計人員選擇最優PCB材料,以及獲得最佳性能。

如您錯過了當天的直播,我們為您整理了當天活動的部分精選問答供您參考。

問答精選 

Q1:請問106型玻璃布和1080型玻璃布有balanced跟無差異在哪邊?

Rogers高頻板廠家:106和1080型玻璃布本身是不同的,其開口大小,玻纖粗細等都不同。同時,自身經緯向的玻纖粗細也不同。

Q2:避免板彎有什麼建議?

Rogers高頻板廠家:要看是什么情景下的,有的因為殘銅比例差別太多,也有混壓板因為CTE不同導致的。

Q3:假設長度只有1/4波長,粗糙度對大約多少頻率起需要關注?

Rogers高頻板廠家:銅箔粗糙度帶來的影響與不同銅箔類型有關。對于多少頻率就會引起關注還是與具體應用相關,比如您設計電路在10GHz,也許0.1GHz偏移就需要關注,也許0.5GHz您才關注,這時不同銅箔粗糙度就不一樣了。

Q4:如何去控制材料的介電常數?

Rogers高頻板廠家:材料的介電常數主要與材料的特殊配方,加工工藝,質量把控相關,與材料的質量管理體系相關。其次選擇不同的銅箔類型,可以減小電路的設計Dk,越光滑的銅箔設計Dk變化越小。

Q5:請問能否介紹下常用高頻高速板材選擇需要考慮的因素?

Rogers高頻板廠家:高頻考慮是頻域,主要考慮比如材料的介電常數,損耗對于該頻率下的性能影響,同時有功率容量,厚度等方面的考慮。高速關注時域特性,考慮材料的性能帶來的對眼圖,串擾等等的影響,如PPT所講的,單層厚度較薄,但疊層較厚。

Q6:高頻混壓板,回流焊時會有PCB彎曲的問題,官方有沒有合適的推薦疊層,能避免這種問題?

Rogers高頻板廠家:混壓板因為不同板材CTE不同,以及設計中殘銅比例不同所以會有翹曲問題,需要從選材及具體設計來分析,如果是使用羅杰斯的板材,可以聯系我們的TSE現場支持一起解決問題。

Q7:高速高頻層數不一樣的原因是什么?

Rogers高頻板廠家:線路密集程度不同,另外高速傳輸的數字信號抗干擾能力更強,而高頻信號通常功率較大,而且模擬信號更容易受到干擾。

Q8:高速電路板材有幾種?該如何選擇?

Rogers高頻板廠家:羅杰斯的高速材料有RO4835?RO4830T?以及RO1200?等材料,主要根據應用對于損耗特性、介電特性和傳輸速率等選擇。

Q9:請問如何解決插損測試出現的抖動情況?

Rogers高頻板廠家:請問是指測試插入損耗的曲線抖動嗎?如果是,那與你的電路阻抗匹配相關。

Q10:RO3003?材料的實測介電常數與貴司的介紹不一致,請問測試Dk需要注意些什么?帶狀線與SPDR測試數據有多大差別?

Rogers高頻板廠家:請留意Dk測試方法的不同,帶狀線測試方法是厚度方向的Dk,SPDR是平面的Dk,故不同。具體多大差異與實際測試精度相關。

Q11:講解一下微帶線的功率容量,以及怎樣計算微帶線可以承受的最大射頻功率?比如RT/duroid? 5880板材,0.508mm的厚度,35um銅厚,0.9mm銅皮寬度,可以承受多大功率的連續波?

Rogers高頻板廠家:主要考慮電路的MOT大小。最大射頻功率與電路的最高工作溫度MOT相關,MOT越高射頻功率就可以越高。MOT的總體原則是不超過材料的RTI值。MOT主要與電路設計的線寬,電路的插損,材料的厚度,材料的熱導率等等參數相關。

Q12:請解釋下MOT和RTI全稱是什么?

Rogers高頻板廠家:MOT指電路的最高工作溫度,RTI是材料的相對熱指數。

Q13:請問薄microstrip和厚microstrip有什么區別?

Rogers高頻板廠家:就是更厚的電路上的設計,和更薄上的電路設計。在不同厚度上,比如插入損耗中的導體損耗,介質損耗所占比重就不同,選擇考慮材料時就不一樣。

Q14:那在什么情況下用厚microstrip,什么情況下用薄microstrip?或者說有什么數值可以界定?

Rogers高頻板廠家:沒有明確的界定,但基本上低頻用的板子較厚,毫米波較薄。

 

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