高速板材特性参数讲述.pptx

开发部-板卡室-PCB组 武天骄 2014-8-7 高速板材特性参数 目的： 本文主要介绍常用高速板材的基本特性参数。以便在设计中选择合适的高速板材。 概述 概述 目前，常用主流高速板材有3家供应商 Rogers Nelco Panasonic 广泛应用于宽带数字系统、路由器、背板、基站等领域。具有低损耗、高稳定性易于加工等特点。 特性参数基本概念 FR-4 是一种耐燃材料的等级代号，所代表的意思是树脂材料经过燃烧状态必须能够自行熄灭的一种材料规格，它不是一种材料名称，而是一种材料等级，目前一般电路板所用的是FR-4等级材料，但大多数都是环氧树脂加填充剂以及玻璃纤维做成的复合材料。 特性参数基本概念 介电常数（相对介电常数） 介电常数又叫介电系数或电容率，表示绝缘能力特性的一个参数，它是一个在电的位移和电场强度之间存在的比例常量，这一常量在真空中是8.85E-12 F/m。 在实应用中，材料的介电常数常常以相对介电常数来表达，ε1=ε/ε0。如FR-4的ε1为4.0~4.7。 特性参数基本概念 损耗角正切 损耗角正切又称介质损耗角正切，表征电介质材料在施加电场后介质损耗大小的物理量，以tanδ表示，δ是介电损耗角。它表征每个周期内介质损耗的能量与其贮存的能量之比。 具体可参考《信号完整性分析》206页“介质耗散因子”一节 特性参数基本概念 体积电阻 表征电介质或绝缘材料电性能的一个重要数据，表示1立方厘米电介质对泄漏电流产生的电阻。单位：欧姆·厘米。 体积电阻的大小，和材料本身的结构、测试时的温度、湿度、电压和处理条件有关。体电阻越大，绝缘性能越好。 特性参数基本概念 表面电阻 表征电介质或绝缘材料电性能的一个重要数据，表示1平方厘米电介质表面对正方形的相对二边间表面泄漏电流所产生的电阻，单位：欧姆。 表面电阻的大小，和材料本身的结构、测试时的温度、湿度、电压和处理条件有关。表面电阻越大，绝缘性能越好。 特性参数基本概念 耐电强度 是材料作为绝缘体抵抗电击穿能力的度量，它定义为试样被击穿时，单位厚度承受的最大电压，单位为：伏特/米。 热膨胀系数： 固体在温度每升高1K时长度或体积发生的相对变化量。 特性参数基本概念 Tg 高聚物由固态融化为橡胶态流质的临界温度。Tg点是基材保持刚性的最高温度。一般板材的Tg值为130度左右，中Tg值约为150度，高Tg一般大于170度。 特性参数基本概念 Td 是指基材的树脂受热失重5%时的温度，它是印制板的基材受热引起的分层和性能下降的重要指标。 对于锡铅焊料，因为焊接温度较低，一般的FR-4基材能够满足要求。对于无铅焊接的温度较高，就必须考虑基材的热分解温度，通常基材的热分解温度分为：310度、325度、340度三个等级。 特性参数基本概念 导热系数 是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度，在1秒内，通过1平方米面积传递的热量，单位为瓦/(米·度)。 吸湿率：表征材料在标准大气压下吸收水分的能力，以百分比表示。 特性参数指标 各参数详见以下附件 高速板材的选择依据 依据PCB单板的用途和使用环境 信号完整性 介电常数（Dk）、损耗因子（Df） 稳定性 热膨胀系数、Tg、Td 谢谢