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  • 發布時間:2020-10-05 10:43 原文鏈接: PCB設計覆銅板選材介紹(二)

    2.2.溫度的變化會導致PCB性能失效,其主要體現在以下方面:

    A. 溫度高導致分層

    B.溫度高導致孔銅斷裂而出現開路

    高溫是否容易導致板材分層主要看材料以下幾個參數指標:

    l  Td:Td越高越不容易在高溫時出現分層,其耐熱性能越好

    l  T260/T288/T300:其時間越長表明其耐熱性能越好,也就越不容易分層

    高溫是否容易導致孔銅斷裂開路主要看材料以下幾個參數指標:

    l  Z-CTE:越小高溫時越不容斷裂

    l  Tg值:其越高在高溫時越不容易斷裂

    2.3. 熱膨脹CTE

    2.3.1.  а1-CTE:Tg前熱膨脹系數

    2.3.2.  а2-CTE:Tg后熱膨脹系數

    2.3.3. (50-260 ℃)-CTE:50到260度之間的平均熱漲系數

    PCB在X.Y.方向受到有玻纖布的鉗制,以致CTE不大,約在12-15ppm/℃左右。但板厚Z方向在無拘束下(Tg前)將擴大為55-60ppm/℃(TG后,約為TG前的5-6倍),而PCB通孔及焊墊中銅的CTE約為16-18ppm/℃.

    2.4. 設計材料選擇條件

    材料本身樹脂的使用溫度需高于PCB板使用溫度

    由材料的CTE特性看,材料的Tg值必須大于PCB使用溫度,保證Z-CTE的熱膨脹在Tg前,且需選擇Z-CTE足夠小的材料

    由材料本身看,選擇Td足夠大,越大耐高溫性能越好

    由材料本身看,選擇T260/T288/T300足夠大的材料,越大耐高溫性能越好

    2.5.不同材料特性一覽表(一)

    三、不同使用頻率下對PCB材料的要求

    3.1.高頻信號傳輸對介質材料的要求

    信號傳播損失小(具有低介電常數、低介質損耗因子)、信號傳輸速度高、在介電特性方面受到頻率、溫度、濕度變化下而表現出的高穩定性等內容。

    須要考慮到它在高頻電路PCB上的信號傳播損失的特性。1GHZ以上領域內還會存在著由于“肌膚效應”問題,造成的導體損失。

    在基板材料上、在PCB制造上、在組裝上由于存在著微小偏差(特別是在層間厚度、介電常數、導體厚度、導體寬度四個方面的偏差),就會造成基板材料的特性阻抗的不整合,出現反射、衰減量的增大

    3.2.信號工作頻率不同對板材要求不同

    工作在1GHz以下的PCB可以選用FR4,成本低、多層壓制板工藝成熟。如信號入出阻抗較低(50歐姆),在布線時需要嚴格考慮傳輸線特性阻抗和線間耦合,缺點是不同廠家以及不同批生產的FR4板材摻雜不同,介電常數不同(4.2-5.4)且不穩定。

    1G以上3GHz以下的小信號微波收發信機,可以選用改性環氧樹脂材料,由于其介電常數在10GHz時比較穩定、成本較低、多層壓制板工藝與FR4相同。

    3GHz以上的大信號微波電路如功率放大器和低噪聲放大器建議選用類似RO4350的雙面板材,RO4350介電常數相當穩定、損耗因子較低、耐熱特性好、加工工藝與FR4相當。其板材成本高于FR4。

    10GHz以上的微波電路如功率放大器、低噪聲放大器、上下變頻器等對板材要求更高,建議采用PTFE。

    3.3.常用高頻材料特性一覽表(一)

                           

       



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