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Technologie PCB
Comprendre la signification spécifique de la valeur DK du matériau de la carte de circuit peut réduire les changements de conception
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Comprendre la signification spécifique de la valeur DK du matériau de la carte de circuit peut réduire les changements de conception

Comprendre la signification spécifique de la valeur DK du matériau de la carte de circuit peut réduire les changements de conception

2021-08-22
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Author:Aure

Understanding the specific meaning of the Dk value of Circuit électrique board materials can reduce design changes

In the development stage of Circuits imprimés circuit, it usually goes through multiple circuit design iterations, Y compris les essais de circuits, redesign and reprocessing. Ces changements multiples peuvent entraîner une augmentation des coûts. It is not uncommon for a project to undergo 4 to 8 changes from development to market launch. La méthode la plus courante est d'utiliser un logiciel de simulation de circuit pour effectuer une simulation précise., Cela réduit considérablement le nombre de changements et les coûts connexes..

There are many very good simulation software tools that allow circuit designers to predict the electrical performance of the circuit. Toutes les simulations de circuits similaires sont basées sur des modèles de circuits, which are closely related to the impedance and insertion loss of the circuit. De nombreuses performances et propriétés du circuit peuvent être obtenues par simulation de circuit, but the actual circuit performance and the simulation result of the simulation model often have certain differences. Certaines différences sont mineures; Les autres sont importants..

Avant d'entrer des données dans le logiciel de simulation, the designer needs to understand the specific meaning and details of the filled data. En raison de la performance attendue unique du circuit, all simulation models are different, Par conséquent, les données d'entrée peuvent ne pas correspondre exactement au modèle. L'inexactitude des résultats de la simulation peut être causée par les données saisies par l'utilisateur lors de la définition du modèle.. Parfois, it may be the user's negligence, Ou l'utilisateur pense que l'information exacte est en fait inexacte. One of the potential inaccuracies is the value of the dielectric constant (Dk) of the Matériaux Circuits imprimés used in the circuit. It is possible that the Dk value itself is accurate, Cependant, les utilisateurs peuvent mal comprendre comment obtenir la valeur DK et ce qu'elle représente, ce qui peut entraîner une utilisation inappropriée..

Understanding the specific meaning of the Dk value of circuit board materials can reduce design changes

Le DK de tout matériau diélectrique est lié à la fréquence. En d'autres termes, lorsque le même matériau est testé et que la même méthode d'essai est utilisée, les valeurs de DK varient légèrement à différentes fréquences. En général, DK varie légèrement avec la fréquence dans la gamme de fréquences de quelques MHz à 5 GHz à 10 GHz. Pour la plupart des matériaux de circuits à faible perte, la courbe de fréquence DK présente une légère variation de pente négative entre 10 GHz et 250 GHz. Compte tenu de cette gamme de fréquences et en fonction de la polarisation du matériau du circuit, le DK tombe généralement en dessous de 2% à mesure que la fréquence augmente. Pour une modélisation plus précise du circuit, il convient d'utiliser les données DK du même matériau que la fréquence du circuit.

Un autre problème est l'anisotropie, qui est généralement plus facile à ignorer pour les valeurs DK utilisées dans les simulations de circuits. La plupart des matériaux de circuit sont anisotropes, ce qui signifie que DK a des valeurs différentes sur les trois axes du matériau. Il est très courant que l'axe Z (Direction de l'épaisseur) DK du matériau du circuit diffère du plan X - y DK du matériau. Les valeurs de DK pour les axes X et y sont généralement similaires, mais les valeurs de DK pour les axes X, y et Z sont généralement très différentes. En outre, de nombreuses méthodes d'essai DK sont utilisées pour tester les matériaux. Certaines méthodes d'essai n'évaluent que les propriétés du matériau sur l'axe Z, tandis que d'autres évaluent les propriétés du plan X - Y.

Si l'information DK utilisée par le concepteur dans son modèle se trouve dans le plan X - y (plutôt que dans l'axe Z), elle peut ne pas convenir à son modèle particulier. Il est utile de savoir quelle méthode d'essai est utilisée pour déterminer le DK et à quelle fréquence les valeurs de DK sont obtenues.

Pour la plupart des gens Matériaux des circuits imprimés à haute fréquence, the Dk value is usually around 4 or lower, L'anisotropie est généralement moins prononcée. In most cases, La différence entre les valeurs DK de l'axe Z et du plan X - y ne doit pas dépasser 3%. Cependant,, for non-filled glass cloth reinforced circuit materials, La différence de DK peut être beaucoup plus élevée.

For materials with a higher Dk value (such as materials with a Dk value greater than or equal to 6), La valeur DK du plan X - y est très différente de celle de l'axe Z.. For these materials, En raison de l'anisotropie, the difference in Dk of the material is usually between 5% and 15% (the actual value depends on the specific material). À quelques exceptions près, some high-Dk materials have very little anisotropy. Quoi qu'il en soit,, designers should consider anisotropy when using materials with higher Dk values.

Enfin, le concepteur doit utiliser la valeur DK obtenue par la méthode d'essai la plus similaire à la structure de conception du circuit et à la même fréquence. En raison du nombre limité de méthodes d'essai et de la large gamme d'applications des circuits, il peut être difficile pour les concepteurs de trouver une bonne correspondance entre les méthodes d'essai et leurs modèles. En tout état de cause, le concepteur doit comprendre et essayer d'utiliser le générique