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【摘要】现如今,随着我国经济的不断发展,电子工业也取得了较大的发展,依附于电子工业发展的印刷电路板工业也随势而涨。本文主要阐述了高频板材以及特性阻抗的定义,同时分析了高频板材对特性阻抗的影响。
【关键词】特性阻抗;高频板材;影响
特性阻抗是指单独的电压、电流入射波的比,一般为复数,虚部和传输线损耗相关,实部对传输线上传输的能量起到了决定性的作用。影响高传输性电子基板的特性阻抗主要有以下几个方面:介电常数、导线宽度、导线厚度、绝缘层厚度。其中绝缘层厚度对其的影响是最大的,导线宽度次之,介电常数最低。
1.高频板材
高速数字PCB 基板材料具有高信号传输速度、高稳定性、高玻璃化温度、低介质损耗性以及低介电常数性等特性。“趋肤效应”问题会发生在频率1GHz以上的情况下,其会使传输频率产生更高的速度,进而造成有效导体的损坏,配线长度越长造成的损失越大。因此在实际中的条件是尽量短的数据传输线。频功率测量过程中,采用的传输线路不同,测量得到的结果也不相同。传输线驻波大时会产生较大的测量功率误差。高频板材的特性是低介质损耗以及高稳定介电常数性,其特性能够满足高频高速电路中的阻抗连续稳定要求。
我国现有704个高频板材研究所以及以泰兴高频覆铜板为首的厂家,主要研发出了例如F4BK、TF-2等高频板材,目前引进的国外板材供应商有Rogers、Isola、Arlon、GIL Taconic、Asaki等。
2.高频混合板材介电常数计算
3.高频板材阻抗计算方法
介电常数的增加会导致信号在介质材料中速度的减小。计算特性阻抗时应采取Polar Si6000阻抗软件,选择表面微带线结构进行,采取不同的介电常数,最后可以发现介电常数与特性阻抗呈负相关,即介电常数越小,特性阻抗越大。特性阻抗是指单独的电压、电流入射波的比,一般为复数,虚部和传输线损耗相关,实部对传输线上传输的能量起到了决定性的作用。基板材料具有稳定的介电常数能够有效的实现高速数字电路PCB中阻抗的连续稳定性能。大多数基板材料的树脂含量在35%~65%之间,介电常数值会随着其树脂量发生变化,其树脂量越高,其介电常数表现的就越低。
图1 板块详情
4.特性阻抗测试附连板的设计
在实际操作中如果高速数字PCB 基板没有安装器件就会产生非常大的阻抗,在测量电路板上的阻抗时需要模拟出一个时间电路,加载电流后才能够进行。基于此,通过测试附连板可以实现高速数字PCB 上的特性阻抗值的测量。根据实际情况并结合EC-326标准规定可以完成对测试附连板的设计,对于测试附连板有以下几点规定:①用圆孔作为信号线所接孔形,其他接口另定以区分;②测试线长度应当大于15厘米;③导体物质不能出现在测试板周围2.5毫米内;④实际的电路板的涂覆层与附连板相同;⑤模拟导体下需接有连续的电源。
5.结束语
现如今社会经济不断发展为电子技术带来了广泛的应用,不仅提高了信号传输速度,同时也使高频电路得到了广泛的应用,因此对于高速数字PCB的特性阻抗要求也会越来越高。高速数字PCB 基板材料具有高信号传输速度、高稳定性、高玻璃化温度、低介质损耗性以及低介电常数性等特性,其特性能够满足现如今对于阻抗连续稳定的性能要求。在实际应用中要对高速数字PCB 的电子基板进行特性阻抗的测量,观察其是否符合要求,同时还要充分考虑影响特性阻抗的众多因素,采取措施调整特性阻抗的变化,使其达到既定目标。研究高频板材对特性阻抗的影响具有十分重大的意义。 [科]
【参考文献】
[1]林金堵,龚永林.现代印制电路基础[M].上海:印制电路行业协会,2001:330-250.
[2]徐莹.浅谈特性阻抗PCB[C].中国电子学会生产技术分会,第二界全国青年印制电路学术年会论文汇编.2002,9:124-130.
[3]伊崢.印制电路板生产中的阻抗控制[J].印制电路信息,2003,4:36-39.
[4]张家亮.改善PCB 基材介电性能的材料动态.印刷电路信息[J].2000,(4):11-14.
[5]祝大同.PCB 基板材料走向高性能、系列化.印刷电路信息[J].2000,(4):16-21.
[6]Motorala Application Note.Transmission Lion Effects in PCB Application[J].AN1051.
[7]王志勤.特性阻抗的工艺研究新工艺新技术[J].2006,27(5):285-287.
【关键词】特性阻抗;高频板材;影响
特性阻抗是指单独的电压、电流入射波的比,一般为复数,虚部和传输线损耗相关,实部对传输线上传输的能量起到了决定性的作用。影响高传输性电子基板的特性阻抗主要有以下几个方面:介电常数、导线宽度、导线厚度、绝缘层厚度。其中绝缘层厚度对其的影响是最大的,导线宽度次之,介电常数最低。
1.高频板材
高速数字PCB 基板材料具有高信号传输速度、高稳定性、高玻璃化温度、低介质损耗性以及低介电常数性等特性。“趋肤效应”问题会发生在频率1GHz以上的情况下,其会使传输频率产生更高的速度,进而造成有效导体的损坏,配线长度越长造成的损失越大。因此在实际中的条件是尽量短的数据传输线。频功率测量过程中,采用的传输线路不同,测量得到的结果也不相同。传输线驻波大时会产生较大的测量功率误差。高频板材的特性是低介质损耗以及高稳定介电常数性,其特性能够满足高频高速电路中的阻抗连续稳定要求。
我国现有704个高频板材研究所以及以泰兴高频覆铜板为首的厂家,主要研发出了例如F4BK、TF-2等高频板材,目前引进的国外板材供应商有Rogers、Isola、Arlon、GIL Taconic、Asaki等。
2.高频混合板材介电常数计算
3.高频板材阻抗计算方法
介电常数的增加会导致信号在介质材料中速度的减小。计算特性阻抗时应采取Polar Si6000阻抗软件,选择表面微带线结构进行,采取不同的介电常数,最后可以发现介电常数与特性阻抗呈负相关,即介电常数越小,特性阻抗越大。特性阻抗是指单独的电压、电流入射波的比,一般为复数,虚部和传输线损耗相关,实部对传输线上传输的能量起到了决定性的作用。基板材料具有稳定的介电常数能够有效的实现高速数字电路PCB中阻抗的连续稳定性能。大多数基板材料的树脂含量在35%~65%之间,介电常数值会随着其树脂量发生变化,其树脂量越高,其介电常数表现的就越低。
图1 板块详情
4.特性阻抗测试附连板的设计
在实际操作中如果高速数字PCB 基板没有安装器件就会产生非常大的阻抗,在测量电路板上的阻抗时需要模拟出一个时间电路,加载电流后才能够进行。基于此,通过测试附连板可以实现高速数字PCB 上的特性阻抗值的测量。根据实际情况并结合EC-326标准规定可以完成对测试附连板的设计,对于测试附连板有以下几点规定:①用圆孔作为信号线所接孔形,其他接口另定以区分;②测试线长度应当大于15厘米;③导体物质不能出现在测试板周围2.5毫米内;④实际的电路板的涂覆层与附连板相同;⑤模拟导体下需接有连续的电源。
5.结束语
现如今社会经济不断发展为电子技术带来了广泛的应用,不仅提高了信号传输速度,同时也使高频电路得到了广泛的应用,因此对于高速数字PCB的特性阻抗要求也会越来越高。高速数字PCB 基板材料具有高信号传输速度、高稳定性、高玻璃化温度、低介质损耗性以及低介电常数性等特性,其特性能够满足现如今对于阻抗连续稳定的性能要求。在实际应用中要对高速数字PCB 的电子基板进行特性阻抗的测量,观察其是否符合要求,同时还要充分考虑影响特性阻抗的众多因素,采取措施调整特性阻抗的变化,使其达到既定目标。研究高频板材对特性阻抗的影响具有十分重大的意义。 [科]
【参考文献】
[1]林金堵,龚永林.现代印制电路基础[M].上海:印制电路行业协会,2001:330-250.
[2]徐莹.浅谈特性阻抗PCB[C].中国电子学会生产技术分会,第二界全国青年印制电路学术年会论文汇编.2002,9:124-130.
[3]伊崢.印制电路板生产中的阻抗控制[J].印制电路信息,2003,4:36-39.
[4]张家亮.改善PCB 基材介电性能的材料动态.印刷电路信息[J].2000,(4):11-14.
[5]祝大同.PCB 基板材料走向高性能、系列化.印刷电路信息[J].2000,(4):16-21.
[6]Motorala Application Note.Transmission Lion Effects in PCB Application[J].AN1051.
[7]王志勤.特性阻抗的工艺研究新工艺新技术[J].2006,27(5):285-287.