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选高频PCB材料有哪些重要指标和主要事项?

发布日期:2025-09-16 14:26:45  |  关注:75

在选择用于高频PCB所用的基板时,要特别考察材料介电常数(DK)。介电常数(Dk):也称为相对电容率,它影响信号的传输速度和相位延迟。低Dk值有助于提高信号传输速度,减少传输延迟。在不同频率下的变化特性。

而对于侧重信号高速传输方面的要求,或特性阻抗控制要求,则重点考察DF及其在频率、温湿度等条件下的性能。介质损耗因子(Df):表示材料在高频电场作用下的能量损耗。低Df值意味着材料在高频信号下的损耗小,有助于提高信号的完整性。


一般型基板材料在频率变化的条件下,表现出DK、DF值变化较大的规律。特别是在l MHz到l GHz的频率内,它们的DK、DF值的变化更加明显。

例如,一般型环氧树脂一玻纤布基的基板材料(一般型FR-4)在lMHz的频率下的DK值为4.7,而在lGHz的频率下的DK值变化为4.19。超过lGHz以上,它的DK值的变化趋势于平缓。其变化趋势是随着频率的增高,而变小(但变化幅度不大),例如在l0GHz下,一般FR一4的DK值为4.15,具有高速、高频特性的基板材料在频率变化的情况下,DK值变化较小,自lMHz到lGHz的变化频率下,DK多保持在0.02范围的变化。其DK值在由低到高不同频率条件下,略微有下降的趋向。

一般型基板材料的介质损失因子(DF),在受到频率变化(特别是在高频范围内的变化)的影响而产生DF值的变化要比DK大。其变化规律是趋于增大,因此,在评价一种基板材料的高频特性时,要对其考察的重点是它的DF值变化情况。

具有高速高频特性的基板材料,在高频下变化特性方面,一般型基板材料存在着两类明显的不同的两类:一类是随着频率的变化,它的(DF)值变化甚小。还有一类是在变化幅度上与一般型基板材料尽管相近,但它本身的(DF)值较低。

热膨胀系数(CTE):影响PCB在温度变化下的尺寸稳定性。低CTE值有助于保持电路板的尺寸稳定,避免因温度变化引起的性能变化。

玻璃化转变温度(Tg):材料从玻璃态到橡胶态的转变温度,高Tg值意味着材料在高温下仍能保持良好的物理性能。

导热系数:材料的热导率,影响PCB的散热性能。

阻燃等级:如UL94 V-0,表示材料的阻燃性能。

耐化学性:材料抵抗化学物质侵蚀的能力。

机械性能:包括材料的韧性、抗拉强度等。

表面粗糙度:影响焊接性能和信号传输质量。


选高频PCB材料需要注意的事项包括:

材料的一致性:确保材料的电气特性在生产过程中保持一致。

加工性:材料是否适合所需的加工工艺,如钻孔、层压、镀铜等。

成本:高性能的材料可能成本较高,需要考虑成本与性能的平衡。

供应链:确保材料的供应稳定,避免生产中断。

环保法规:材料是否符合RoHS等环保法规要求。

材料的可获得性:材料的采购周期和库存情况。

设计与材料的匹配:确保所选材料与设计要求相匹配,如阻抗控制、层叠结构等。

长期可靠性:材料在长期使用中的性能稳定性。

测试与验证:材料的电气性能和物理性能是否经过充分的测试和验证。

设计与仿真:在设计阶段进行充分的仿真,以预测材料在实际应用中的性能。

我司是一家专业的2-36层高频PCB电路板厂家,可加急生产高频PCB板、混压高频板、特种电路板、微波射频板、微波天线板等产品。公司常备:罗杰斯(Rogers)、泰康尼(Taconic)、F4B、TP-2、FR-4等高频板材。欢迎来图定制。