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如何選擇高頻高速板材

作者: 時(shí)間:2015-06-20 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  隨著微處理器和信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸器件運(yùn)行速度提升,數(shù)字電路的運(yùn)行速度也達(dá)到一個(gè)更高層次:100Gbps。使用通用的板材將不能達(dá)到高速信號(hào)要求,電路板的選材將會(huì)決定產(chǎn)品的性能。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/276033.htm

  選 擇板材必須在滿足設(shè)計(jì)需求、可量產(chǎn)性、成本中間取得平衡點(diǎn)。簡單而言,設(shè)計(jì)需求包含電氣和結(jié)構(gòu)可靠性這兩部分。通常在設(shè)計(jì)非常高速的板子(大 于GHz的頻率)時(shí)這板材問題會(huì)比較重要。例如,現(xiàn)在常用的FR-4材質(zhì),在幾個(gè)GHz的頻率時(shí)的介質(zhì)損Df(Dielectricloss)會(huì)很大,可 能就不適用。

  

 

  舉 例來說,10Gb/S高速數(shù)字信號(hào)是方波,它可以看作是不同頻率的正弦波信號(hào)的疊加。因此10Gb/S包含許多不同頻率信號(hào):5Ghz的基波信號(hào)、3階 15GHz、5階25GHz、7階35GHz信號(hào)等。保持?jǐn)?shù)字信號(hào)的完整性以及上下沿的陡峭程度和射頻微波(數(shù)字信號(hào)的諧波部分達(dá)到了微波頻段)的低 損耗低失真?zhèn)鬏斠粯?。因此,在諸多方面,高速數(shù)字電路PCB選材和射頻微波電路的需求類似。

  

 

  在 實(shí)際的工程操作中,板材的選擇看似簡單但需要考慮的因素還是非常多的,通過本文的介紹,作為PCB設(shè)計(jì)工程師或者高速項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,對(duì)板材的特性及選擇 有一定的了解。了解板材電性能、熱性能、可靠性等。并合理使用層疊,設(shè)計(jì)出一塊可靠性高、加工性好的產(chǎn)品,各種因素的考量達(dá)到最佳化。

  下面將分別介紹,選擇合適的板材主要考慮因素:

  1、可制造性:

  比如多次壓合性能如何、溫度性能等、耐CAF/耐熱性及機(jī)械韌(粘)性(可靠性好)、防火等級(jí);

  2、與產(chǎn)品匹配的各種性能(電氣、性能穩(wěn)定性等):

  低損耗,穩(wěn)定的Dk/Df參數(shù),低色散,隨頻率及環(huán)境變化系數(shù)小,材料厚度及膠含量公差小(阻抗控制好),如果走線較長,考慮低粗糙度銅箔。另外一點(diǎn),高速電路的設(shè)計(jì)前期都需要仿真,仿真結(jié)果是設(shè)計(jì)的參考標(biāo)準(zhǔn)。“興森科技-安捷倫(高速/射頻)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”解決了仿真結(jié)果和測(cè)試不一致的業(yè)績難題,做過大量的仿真和實(shí)際測(cè)試閉環(huán)驗(yàn)證,通過獨(dú)有方法能做到仿真和實(shí)測(cè)一致。

  


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