Mikrowellen-Technik - Eigenschaften der dielektrischen Konstante und des dielektrischen Verlustes der Hochfrequenz-Leiterplatte

Als Hochfrequenz PCB Technologie und Produkte nehmen eine immer wichtigere Position ein, die Entwicklung von Hochfrequenz-Leiterplatten hat auch mit hoher Geschwindigkeit zugenommen. Einer der wichtigsten Aspekte ist die Auswahl von Materialien mit niedriger Dielektrizitätskonstante und niedrigem Dielektrizitätsverlustfaktor. Dies ist ein wichtiger Leistungspunkt für PCB Hochfrequenzplatten High-Speed und High-Frequenz zu erreichen. Der Beitrag diskutiert den Zusammenhang zwischen der dielektrischen Konstante des Substratmaterials und dem dielektrischen Verlust, und erarbeitet die Beziehung zwischen ihnen und der äußeren Umwelt, Damit verschiedene Substratmaterialien vernünftig und richtig bewertet und bei der Herstellung von PCB.

Vorwort

Zur Zeit, Es gibt drei Haupttypen Hochfrequenzplatten:

(1)Polytetrafluorethylen (PTFE)-Platten; (2) duroplastisches PPO (Polyphenyloxid); (3) vernetzte Polybutadien-Substrate und Epoxidharz-Verbundsubstrate (FR -4). PTFE-Substrat hat die Vorteile des kleinen dielektrischen Verlustes, der kleinen dielektrischen Konstante und der kleinen Änderung mit Temperatur und Frequenz und nahe dem Wärmeausdehnungskoeffizienten der Metallkupferfolie, die weit verbreitet ist. Substrate, die durch Kollokation von PTFE, Glasfaser und Keramik hergestellt werden, wie RO3200, RO3210, RO4003 und andere Serien, waren in der Lage, die Anforderungen der dielektrischen Konstante 2.2 bis 10.8 und des Arbeitsfrequenzbereichs von 30 MHz bis 30 GHz zu erfüllen Obwohl die Herstellung von PTFE-Mikrowellenplatten sich schnell entwickelt, Zur Zeit ist die schnelle Entwicklung elektronischer Informationsprodukte, insbesondere Mikrowellengeräte, die stark verbesserte Integration und die Anforderungen der Digitalisierung, Hochfrequenz, Multifunktionalität und Anwendung in speziellen Umgebungen haben den allgemeinen PTFE-Hochfrequenz-Platinen- und Herstellungsprozess herausgefordert. Für die Hochgeschwindigkeits- und Hochfrequenzeigenschaften von Mikrowellenplatinen geschieht es hauptsächlich durch zwei technische Ansätze: Auf der einen Seite wird diese Entwicklung in hochdichte Verdrahtung, feine Drähte und Abstände, kleine Öffnungen, Dünne und hohe Zuverlässigkeit der Leitung und Isolierung gemacht. Sex. Auf diese Weise kann der Signalübertragungsabstand weiter verkürzt werden, um seinen Übertragungsverlust zu verringern. Auf der anderen Seite ist es notwendig, Substratmaterialien mit Hochgeschwindigkeits- und Hochfrequenzeigenschaften zu verwenden. Die Realisierung letzterer erfordert von der Industrie ein tieferes Verständnis solcher Substratmaterialien zu entwickeln, Forschungsarbeiten, um genaue Steuerungsverfahren herauszufinden und zu beherrschen, um die ausgewählten Substratmaterialien und die Herstellungsprozess-, Leistungs- und Kostenanforderungen zu erreichen. Um den Zweck einer angemessenen Abstimmung zu erreichen.

Eigenschaften der dielektrischen Konstante und des dielektrischen Verlustes von Hochfrequenz-Leiterplatte

Je niedriger die dielektrische Konstante des Substrats ist, desto schneller breitet sich das Signal aus. Um eine hohe Signalübertragungsrate zu erhalten, ist es daher notwendig, ein Substratmaterial mit einer niedrigen Dielektrizitätskonstante zu erforschen und zu entwickeln.

Zusätzlich zur direkten Beeinflussung der Übertragungsgeschwindigkeit des Signals, Die Dielektrizitätskonstante bestimmt auch weitgehend die charakteristische Impedanz. It can be expressed as
It can be seen that the main factors affecting the characteristic impedance are: (1) the dielectric constant ε r of the substrate; (2) the dielectric thickness h; (3) the wire width w; (4) the wire thickness t and so on. Je kleiner die dielektrische Konstante des Substrats, je größer die charakteristische Impedanz.

In Hochgeschwindigkeitsschaltungen werden hohe Kennimpedanzwerte gefordert und Materialien mit niedrigen dielektrischen Konstanten müssen erforscht und entwickelt werden. Gleichzeitig muss das Substratmaterial eine stabile dielektrische Konstante aufweisen, um eine kontinuierliche und stabile Impedanz in der Hochgeschwindigkeits-Digitalschaltplatine zu erreichen.

1 Die Beziehung zwischen dem Signalübertragungsverlust auf dem PCB und die Eigenschaften der Hochfrequenzbleche

Der dielektrische Verlust im Übertragungsverlust auf dem Leiterkreis wird hauptsächlich von der dielektrischen Konstante (εr) und dem dielektrischen Verlustfaktor (tan δ) der Isolierschicht des Substratmaterials dominiert. Der Einfluss auf die Übertragungsverluste ist proportional zur Größe von ε r und tan δ, und hängt mit der Frequenz des Mediums zusammen, wenn es arbeitet. Bei gleicher ε r oder tan δ, je höher die Frequenz, desto größer der Übertragungsverlust.