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PCB板材介电常数测量方法及其应用

嘉峪检测网        2018-11-07 20:09

介电常数是PCB阻抗设计中不可或缺的因子,指相对于真空增强材料储能容量的能力,属于材料本身所固有的电气特性。

随着线路板向高频高速发展,对控制传输线阻抗的精度要求越来越高,而板材商提供介电常数值一般采用谐振腔法测得,且介电常数受到频率影响,在不同频率下存在差异,设计中如何取值才能提高阻抗的精度。提供一种准确并与使用设计模型匹配的介电常数值至关重要,同时如何测量及选取介电常数需引起板材商和PCB生产厂商重视。

文章通过实验考察谐振腔法、传输线法(S3)、反推法对测量Megtron6板材Dk值的差异,分析其对阻抗精度的影响,对比三种方法的优势和局限性,通过统计与推算,给出不同规格材料的Dk修正值,为后续相关研究提供理论依据。

 

1、什么是介电常数

 

 

介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场,原外加电场(真空中)与介质中电场的比值即为相对介电常数(permittivity)介电常数指相对介电常数与真空中绝对介电常数乘积。

PCB板材介电常数测量方法及其应用

介电性能是指在电场作用下,表现出对静电能的储蓄和损耗的性质,通常用介电常数(Dk)和介质损耗(损耗因子Df或损耗正切角tanδ)来表示。

 

 

2、复介电常数及其意义

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3、PCB介电常数测试技术简介

平行板法(电容法)

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全板共振法

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带状线谐振腔法

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共振频率与品质因子计算方法

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谐振腔微扰法(包括圆柱腔体和柱形腔体)

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S3法(Stripline S-parameter Sweep Test Method)

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反推法

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4、PCB测量技术的应用

谐振腔的应用

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在1GHz~10GHz测量Megtron6材料的1035(RC73%)、1078(RC64%)、3313(RC54%)、2116(RC54%)pp片的介电常数及10GHz下 不同含胶量pp的Dk如下:

 

 

S3法

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反推法

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几种方法测试结果对比

PCB板材介电常数测量方法及其应用

 

 

 

 

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来源: 兴森科技