資料介紹
一、高頻高速板材材料介紹
在選擇用于的PCB所用的基板時,要特別考察材料DK,在不同頻率下的變化特性。而對于側(cè)重信號高速傳輸方面的要求,或特性阻抗控制要求,則重點考察DF及其在頻率、溫濕度等條件下的性能。一般型基板材料在頻率變化的條件下,表現(xiàn)出DK、DF值變化較大的規(guī)律。特別是在l MHz到l GHz的頻率內(nèi),它們的DK、DF 值的變化更加明顯。例如,一般型環(huán)氧樹脂一玻纖布基的基板材料(一般型FR-4)在lMHz的頻率下的DK值為4.7,而在lGHz的頻率下的DK值變化為4.19。超過lGHz以上,它的DK值的變化趨勢于平緩。其變化趨勢是隨著頻率的增高,而變?。ǖ兓炔淮螅缭趌0GHz下,一般FR一4的DK值為4.15,具有高速、高頻特性的基板材料在頻率變化的情況下,DK值變化較小,自lMHz到lGHz的變化頻率下,DK多保持在0.02范圍的變化。其DK值在由低到高不同頻率條件下,略微有下降的趨向。一般型基板材料的介質(zhì)損失因子(DF),在受到頻率變化(特別是在高頻范圍內(nèi)的變化)的影響而產(chǎn)生DF值的變化要比DK大。其變化規(guī)律是趨于增大,因此,在評價一種基板材料的高頻特性時,要對其考察的重點是它的DF值變化情況。具有高速高頻特性的基板材料,在高頻下變化特性方面,一般型基板材料存在著兩類明顯的不同的兩類:一類是隨著頻率的變化,它的(DF)值變化甚小。還有一類是在變化幅度上與一般型基板材料盡管相近,但它本身的(DF)值較低。
二、高頻高速基板玻纖布介紹
玻纖增強(qiáng)材料是復(fù)合材料中力學(xué)強(qiáng)度的主要承擔(dān)者,一般來說其介電常數(shù)高于樹脂基體,又在復(fù)合材料中占有較高的體積含量,因此是決定復(fù)合材料介電性能的主要因素。在FR-4覆銅板生產(chǎn)中,一直沿用傳統(tǒng)的E-玻纖布,雖然E-玻纖布的綜合性能好,性能價格比較理想,但介電性能欠佳、介電常數(shù)偏高(6.6),影響了它在高頻高速領(lǐng)域中的推廣應(yīng)用。目前,世界各國生產(chǎn)的硅酸鹽成分的玻璃纖維織物組成大體相同,其基礎(chǔ)成分都是SiO2、A1203、CaO三元系統(tǒng),重量百分比在小范圍內(nèi)波動。常溫下構(gòu)成玻璃網(wǎng)絡(luò)的硅氧或硼氧、鋁氧骨架無弱聯(lián)系離子幾乎不導(dǎo)電。但是網(wǎng)絡(luò)中充填了陽離子,特別是堿金屬離子時,點陣結(jié)構(gòu)在堿金屬離子處中斷,形成弱聯(lián)系離子,產(chǎn)生熱離子極化。這是影響玻璃介電性能的主要因素。目前通常采用的是無堿玻纖E玻纖,其介電常數(shù)為7.2(1 MHz),不能滿足高頻高速電路的要求。首先可以采用的辦法是混雜。在無堿玻纖中,除了E玻纖外,還有介電性能優(yōu)秀的D玻纖(DK=4.7,l MHz)和Q玻纖 (DK=3.9,l MHz),D玻璃纖維和Q玻璃纖維,雖然具有優(yōu)秀的介電性能,但存在著兩大缺點:(1)機(jī)械加工性差,對鉆頭磨損大(2)成本高,相當(dāng)E玻璃布10倍以上的價格,單獨使用并不合適。通過對不同品種的玻纖進(jìn)行合理的選配,要求既保證優(yōu)良的低介電性能、加工性能,又能很好地解決工業(yè)化生產(chǎn)的成本問題。
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