PCB高频技术研讨报告
审视PCB设计中的高频问题
审视PCB设计中的高频问题在现代电子产品的设计中,PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)起着至关重要的作用。
PCB设计的质量直接影响着电子产品的性能和稳定性。
而在高频电路设计中,由于信号的频率较高,要求对PCB的设计和布局有更高的要求。
本文将审视PCB设计中的高频问题,并提供一些解决和预防措施。
一、高频信号的特点高频信号指的是频率较高的电子信号,如射频封装和数字时钟等。
与低频信号相比,高频信号具有以下特点:1.1 短波长:高频信号的波长较短,因此更容易受到PCB布局和设计的影响。
1.2 快速传播:高频信号以极快的速度在PCB上传播,要求PCB具有良好的信号完整性和传输性能。
1.3 敏感性强:由于高频信号的频率高,对信号的失真和噪声敏感度也增加,因此需要采取措施提高信号的质量和抗干扰能力。
二、高频问题及解决办法在PCB设计中,高频问题主要包括信号完整性问题、信号串扰问题和电磁兼容性问题。
下面将针对这些问题提供相应的解决办法。
2.1 信号完整性问题信号完整性问题是指信号在传输中出现的损耗、失真或抖动等情况。
在高频电路设计中,信号完整性是一个至关重要的考虑因素,以下为几种常见的解决办法:2.1.1 合理布局:在PCB设计中,应合理布局高频信号的路径,尽量减小信号路径长度和面积。
同时,应避免高频信号和干扰源之间的靠近,以减少干扰。
2.1.2 路由规划:对于高频信号,应采用尽量短且宽度较大的走线来传输信号,以减小信号的传输损耗和失真。
2.1.3 使用阻抗匹配:在高频电路设计中,应该保持信号线和载板之间的阻抗匹配,以减小信号的反射和传输损耗。
2.2 信号串扰问题信号串扰是指不同信号之间相互影响的现象,主要包括互拟合和互干扰。
以下为几种解决办法:2.2.1 间距和隔离:在PCB布局和走线过程中,不同的信号应尽量保持一定的间距和隔离,以减小信号的串扰。
2.2.2 地域分割:在PCB设计中,可以采用地域分割的方式将不同的信号进行隔离,以减小信号之间的相互影响。
高速、高频PCB用基板材料的技术发展与评价
当前, 生产、开发PCB用基板材料的高速化、高频化,已成为了全世界PCB厂家以及PCB基板材料基板生产厂的重要课题。
更深入的研究基板材料高速化、高频化的理论、特性,了解国外的开发进展以及在PCB制造中达到最佳对这类基板材料的选择和应用,是当前需要开展的一项十分重要和必要的技术工作。
1.基板材料在高速、高频PCB制造中的重要作用1.2 高速化、高频化PCB发展的背景21世纪进入了高度信息化的社会。
IT产业成为了21世纪中的具有典型代表性产业。
发展IT产业的重要技术基础,是高速、高频、大容量的信号传输。
电子产品与通信产品在高速、高频化方面,近几年表现在以下四个方面的迅速发展:① 在近年在计算机与通信产品的高性能化、高功能化的发展中,网络化的电子产品的技术快速推进,采用高速度的信息传送技术有了更加迅速的进展。
电子产品和由网络技术构成的通信设备的不断出现,以及众多的大容量的信息的高速处理、传输技术的确立,使得信号高频化呈现出逐年的快速发展之趋势。
有关统计资料表明,电子元器件和电子产品在信号传输速度上,预测将在今后五年内增加十倍以上。
② 几年前,1GHz以上的高频信号,只是限于在航空航天与卫星通信等领域使用,而今移动电话及无线局域网(LAN)等,身边的电子产品也得到了应用。
未来不久,利用GHz频带达到无线通信系统也将实现实用化。
当前信息、通信技术的进步,使电子信息产品迈入了千兆赫兹(GHz)的时代。
在高频化发展中表现最突出的是数字视讯产品。
数码视讯产品主要包括:数字视讯多媒体系统产品;数字电视(DTV)、数字音讯广播产品;数字影音产品(如DVD、数字摄像机等);数字移动通讯产品(3G移动电话、PDA等)。
它们的共同特点就是:实现了同步传送语音、影视信号与数据的整合传输系统。
数字视讯产品技术与移动通信技术的紧密结合,已成为全球化战略布局的趋势。
这类产品技术的发展,正迅速的向着高频化发展。
即视讯电子产品的高频化,则是实现其“顺风耳、千里眼”的唯一途径。
高频板加工受训心得报告
高频板加工受训心得报告【最新版4篇】目录(篇1)一、引言二、高频板加工的基本知识三、受训过程中的收获四、加工高频板的技巧与经验五、对高频板加工行业的认识六、结语正文(篇1)【引言】作为一名中文知识类写作助理,我有幸参加了高频板加工的培训课程。
课程内容丰富,让我对高频板加工有了更深入的了解。
在此,我将结合自己的心得体会,为大家分享一些高频板加工的基本知识、技巧与经验,以及我对这个行业的认识。
【高频板加工的基本知识】高频板,又称微波板,是一种应用于高频率、微波频段的印刷电路板。
它具有传输速度快、信号损耗小、抗干扰能力强等特点。
在现代通信、电子科技等领域有着广泛的应用。
高频板加工的基本流程包括:设计、生产、品质检测。
设计阶段需要根据产品性能要求,进行电路设计、布局、选材等;生产阶段主要包括开料、制程、装配、测试等环节;品质检测则是对生产出的高频板进行各项性能指标的检测,以确保产品质量。
【受训过程中的收获】在高频板加工的培训过程中,我学到了很多实用的技巧和经验。
例如,在设计阶段,合理选择材料和布局可以降低信号损耗和干扰;在生产阶段,精细的制程工艺和严格的质量控制是保证高频板性能的关键。
此外,我还了解到,随着我国电子信息产业的快速发展,高频板加工行业前景广阔,对人才的需求也日益增加。
掌握高频板加工技术,不仅有助于提高个人技能,还能为国家的电子信息产业发展贡献力量。
【加工高频板的技巧与经验】在高频板加工过程中,我总结了以下几点技巧与经验:1.设计阶段要充分考虑产品的性能要求,选择合适的材料和布局方案;2.生产过程中要注重制程工艺的精细化,严格把控各个环节的质量;3.在品质检测阶段,要确保各项性能指标都达到要求,对不合格产品进行及时的改进和调整。
【对高频板加工行业的认识】通过这次培训,我对高频板加工行业有了更深入的认识。
首先,这个行业发展迅速,市场前景广阔;其次,这个行业对技术人才的需求大,掌握高频板加工技术可以为个人和企业带来更好的发展机会;最后,这个行业对产品质量要求高,需要我们严谨对待每一个环节。
2023年PCB(印制电路板)深度研究报告
发展趋势:高精 度、高密度、高
性能等
全球PCB市场规模
PCB市场概述
全球PCB市场结构
中国PCB市场规模
中国PCB市场结构
第二章
PCB行业发展现状
全球PCB市场发展情况
全球PCB市场保 持稳定增长,市 场规模持续扩大。
亚洲地区依然是 全球最大的PCB 市场,占据了超 过一半的市场份 额。
技术实力:企业B拥有先进的生产设 备和技术,具备在多层板、挠性板、 金属基板等领域的专业制造能力。
市场地位:企业B在全球PCB市场中占 据重要地位,客户群体涵盖众多知名企 业,产品远销全球多个国家和地区。
企业C
行业地位:重点企业之一,市场 份额较大
技术实力:拥有先进的生产技术 和研发能力
经营状况:财务状况良好,盈利 能力强
2023年PCB(印制电 路板)深度研究报 告
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目录
PCB PCB
PCB PCB
PCB PCB
PCB
壹
行 业 概 述
贰状
行 业 发 展 现
叁
展
趋 势
行 业
技
术
发
肆
局
分 析
行 业
竞
争
格
伍
展
前 景 预 测
行 业 未 来
发
陆
业
分 析
行 业
重
点
企
柒
值
评 估
行 业
投
资
价
第一章
PCB行业概述
5G技术的普及将进一步推动PCB行业的发展 电子消费品的不断升级将为PCB行业带来更多商机 新能源汽车的兴起将为PCB行业带来新的增长点 环保政策的加强将加速PCB行业的绿色发展
高频电子电路实习报告
高频电子电路实习报告一、实习目的1. 学习焊接电路板的有关知识,熟练焊接的具体操作。
2. 看懂收音机的原理电路图,了解收音机的基本原理,学会动手组装和焊接收音机。
3. 学会调试收音机,能够清晰地收到电台。
4. 学习使用Protel电路设计软件,动手绘制电路图。
二、实习内容1. 焊接电路板在实习过程中,我们首先学习了焊接电路板的基本知识,包括焊接工具的使用、焊接技巧和注意事项。
我们掌握了焊接元件的顺序和焊接方法,学会了如何焊接电阻、电容、二极管、三极管等元器件。
2. 组装和焊接收音机接下来,我们学习了收音机的原理电路图,了解了收音机各部分电路的功能。
在组装和焊接收音机的过程中,我们按照原理图和装配图,正确安装了各元件,并焊接了电路板。
通过实践,我们掌握了组装收音机的基本步骤和技巧。
3. 调试收音机在组装和焊接完成后,我们进行了收音机的调试。
通过调整谐振电路、放大电路等参数,我们成功地接收到了清晰的声音信号。
这个过程锻炼了我们的动手能力和解决问题的能力。
4. 使用Protel绘制电路图最后,我们学习了Protel电路设计软件的使用,动手绘制了收音机的原理电路图。
通过这个环节,我们了解了电子电路CAD设计的基本过程,提高了我们的设计能力。
三、实习心得1. 焊接技巧和注意事项在焊接过程中,我们学会了如何控制焊锡的温度,保持电烙铁的稳定性。
我们还掌握了焊接时焊锡与电路板、电烙铁与电路板的夹角,以及焊接时间的长短。
这些技巧和注意事项对于保证焊接质量非常重要。
2. 团队合作在实习过程中,我们与同学们一起合作,共同完成任务。
大家相互帮助,共同解决问题,取得了很好的成果。
团队合作精神在我们的实习中得到了很好的体现。
3. 实践与理论相结合通过这次实习,我们深刻体会到实践与理论相结合的重要性。
在实践中,我们运用所学的理论知识,解决实际问题,提高了自己的实践能力。
同时,实践也使我们更加熟悉和理解了电路原理和元器件的作用。
pcb企业调研报告
pcb企业调研报告
根据我们对PCB企业进行的调研,以下是我们的报告总结:
1. 市场概况
- PCB市场规模持续增长,预计未来几年仍将保持良好的增长势头。
- 电子消费品行业对PCB的需求持续增加,汽车电子和航空航天行业也是潜力巨大的市场。
- 由于技术创新和环保要求的提升,高密度互连板将成为未来发展的趋势。
2. 主要竞争对手
- 在国内市场,如富士康、智明达和台头科技等公司具有较强的竞争力。
- 在国际市场,如三星电子、台联电子和大光电等企业占据主导地位。
3. 技术要求
- PCB制造的成本和质量是企业在竞争中的关键因素。
- 高性能材料和先进制造工艺将推动产品的创新和改进。
- 产品可靠性和生产效率是企业获得客户青睐的重要因素。
4. 潜在机会和挑战
- 中小型PCB企业在市场份额上面临竞争压力,但也有机会通过专业化、精细化和差异化的发展路径来突围。
- 国内电子制造业的迅速崛起为PCB企业提供了增长机会,但也带来了挑战,如成本压力和技术需求的提升。
5. 建议和结论
- PCB企业应加强研发能力,推动技术创新,提高产品质量和性能。
- 寻求国内外合作伙伴和客户,拓展市场份额。
- 提高管理和生产效率,降低成本,提高竞争力。
注意:根据您的要求,我们在报告中没有使用标题。
请注意,这些只是报告的主要结论和建议,具体内容可以根据您的需求进行进一步展开和详细分析。
高频实验报告总结与反思
高频实验报告总结与反思一、实验目的本次实验的目的是通过高频电路的设计和实验,加深对高频电路原理的理解与掌握,提高动手能力和解决问题的能力。
二、实验内容本次实验的内容主要包括以下几个部分:1. 高频信号发生器的设计与实现;2. 接收功率计的设计与实现;3. 带通滤波器的设计与实现;4. 高频放大电路的设计与实现。
三、实验过程与结果在实验过程中,我们小组成员分工协作,按照实验要求逐步完成了各个部分的设计与实现。
经过仔细调试和测试,我们成功完成了实验,并得到了满意的实验结果。
第一部分的高频信号发生器设计中,我们根据设计要求,选用特定型号的晶体振荡器,以实现稳定、高频率的信号输出。
通过调整部分元件参数,信号频率得以精确控制。
实验结果显示,该设计的高频信号发生器输出稳定可靠,符合预期要求。
第二部分的接收功率计设计中,我们以高频信号发生器的输出信号作为输入,通过一系列放大器、滤波器和检波器等组成的电路,实现对高频信号功率的测量。
通过与次级标准功率计的对比测试,我们发现该接收功率计的测量误差较小,在合理范围内。
第三部分的带通滤波器设计中,我们根据实验要求,采用二阶无源RC 滤波器来实现对指定频段信号的选择性放大。
经过调整电容和电阻的数值,实验测量结果表明,该滤波器对指定频率范围内的信号有较好的放大效果,同时能够滤除其他频率的杂波。
第四部分的高频放大电路设计中,我们选用了常用的BJT三极管,通过合适的偏置和负反馈手段,实现了对输入高频信号的放大。
经过调试和测试,我们得到了满意的放大效果,实验结果与理论分析一致。
四、实验心得与收获通过本次实验,我对高频电路的原理和设计有了更深入的理解。
在实验过程中,我学会了使用示波器、频谱分析仪等测量工具,并且动手实际搭建了高频电路,熟悉了电路连接和元器件的选取。
通过调试和测试,我锻炼了解决问题的能力和动手实践的能力。
通过小组成员之间的合作,我体会到了团队的力量。
每个人都负责自己的部分,互相帮助,共同解决问题,使实验进展顺利。
PCB技术交流
四、软板材料介绍
2-1挠性覆铜板(FCCL):一般由绝缘层PI或者PET和铜箔等组成,作为软板 之基材;
是否含胶
有胶基材 无胶基材
无胶基材较有胶基 材耐热性好且更耐 挠折,但价格较贵, 动态挠折需使用无胶
挠性覆铜板(FCCL)
绝缘层材料
聚酰亚胺(PI) 高温聚酯(PET)
PI较PET耐热性强, 且更耐挠折,但价 格较贵,动态挠折 需使用PI
导体表面粗糙度
讯号频率越高,肌肤效应(Skin effect)越明显,因此讯号传输导体表面越平
坦越好.
εeff:介质常数(effective dielectric constant) tanδ :散逸因子(dissipation factor)
f:频率(frequency)
c:光速(light speed)
No flow PP
刚挠结合板实物
刚挠结合板交接段切片
No flow PP
No flow PPBiblioteka 31四、软板材料介绍
2-4纯胶(Bondingsheet):连接片,仅含树脂,无玻璃纤维,用以粘合FPC或者 FPC相关物料,例如加强片、覆盖膜等;
2-5加强片(Stiffener):加强片或者补强材,有PI和胶组成或者SUS和胶组成, 主要应用于纯软板,用于上键的背面,增强FPC之刚性。
通过pp或者纯胶将芯板、铜 箔粘合在一起,层间通过通 孔、埋孔、盲孔来导通,同 时根据产品需求,有纯软板、 刚挠结合板、混压板、HDI 板、高频板等。
5
一、PCB发展趋势
4>一般PCB通孔流程
6
一、PCB发展趋势
5>HDI工艺流程
7
一、PCB发展趋势
PCB Layout 研讨报告
PCB Layout:BOOST变换器 期间高频大电流回路 变换器Ton期间高频大电流回路 : 变换器
1 2
CS
+
0
Technical training Shanghai, June 2004
40% % 5% % 45% %
3
PCB layout 和电路性能
1、EMI的好坏:传导和辐射; 、 的好坏: 的好坏 传导和辐射; 2、derating rules是否达标; 、 是否达标; 是否达标 3、热管理的好坏和产品温升的高低(产品寿命); 、热管理的好坏和产品温升的高低(产品寿命); 4、控制精度和抗干扰性; 、控制精度和抗干扰性; 5、产品的可靠性; 、产品的可靠性;
10% %
2、 元器件:可靠和不可靠 、 元器件: 3、 PCB Layout:合理和不合理 、 : 4、生产工艺:先进和落后 、生产工艺:
Technical training Shanghai, June 2004 Company confidential
(20%) %) (20%) %) (20%) %)
C3
2 LBUCK2 CBUCK1 C2
1
D1 Q2
1、工作主频(100kHz) 、工作主频( ) 及其谐波分量; 及其谐波分量; 2、20M以上的寄生振荡 、 以上的寄生振荡 噪声。 噪声。
GND
Rs
HBCF变换器中的高频大电流回路对应于下面 种情形: 变换器中的高频大电流回路对应于下面6种情形 变换器中的高频大电流回路对应于下面 种情形:
Technical training Shanghai, June 2004 Company confidential 7
高频电路PCB用铜箔产品与技术发展报告幻灯稿讲课文档
表2 不同频率下的集肤效应的厚度
频率
1 KHz 10 KHz
集肤效应的厚度(μm)
2140.0 680.0
100 KHz
210.0
1 MHz
60.0
10 MHz
20.0
100 MHz
6.6
500 MHz
3.0
1 GHz
2.1
5 GHz
0.9
10 GHz
ห้องสมุดไป่ตู้0.7
现在十一页,总共五十六页。
日矿金属公司预测,未来在L / S为25μm / 25μm~15μm/15μm的多层
板制造中,客户对铜箔品种替换需求程度最高的将是“12μm HLPLCN”
铜箔品种。JXHLP系列(特别是HLPLCN品种)是日矿金属公司适应
微细线路制作需求最新开发的新品 。它的表面处理面具有“极平滑的、 经特殊表面处理形成微细粒子”特点,经处理的M面表面为红色。
近几年高频、高速化PCB的市场得到迅速的扩大。我国PCB业 界著名专家梁志立在近期撰写的文章中,总结主要的三条原因:
(1)民用高频通信高速发展。通信业的快速进步,使原有的民用 通信频段显得非常拥挤,某些原军事用途的高频逞信的部分频段从21
世纪开始逐渐让给民用,使民用高频通信获得了超常规的速度 发展。高频通信在卫星接受、基站、导航、医疗、运输、仓储 等各个领域大显身手。
现在二十一页,总共五十六页。
表 3 CF公司新型平滑处理的铜箔的主要物理
现在二十二页,总共五十六页。
表 4 CF公司新型平滑处理铜箔的剥离强度性能
现在二十三页,总共五十六页。
3.2 JX日矿日石金属公司的高频电路PCB用铜箔
JX日矿日石金属公司近几年开发出的适应高频化、微细化电路用的
pcb实验总结及心得体会
pcb实验总结及心得体会在进行pcb实验的过程中,我渐渐体会到了电路设计的乐趣和挑战。
下面是我对pcb实验的总结和心得体会。
首先,pcb实验的目标是将电路设计图转化为实际可运行的电路板。
这需要我们掌握一定的电路设计知识和pcb设计软件的使用技巧。
在实验过程中,我学会了如何进行电路原理图的绘制和pcb布局设计,以及如何通过焊接等方式将电子元件固定在电路板上。
同时,我也体会到了电路设计的复杂性和细致性,一个小小的错误可能导致整个电路无法正常工作。
其次,pcb实验需要我们注重细节和耐心。
在进行电路布局设计时,我们需要考虑电子元件的摆放位置、线路的走向以及电源和接地的布局等。
这些细节上的考虑往往需要反复修改和优化,才能达到我们预期的效果。
在焊接电子元件时,我们也需要小心谨慎地处理,以免误伤自己或者损坏元件。
这些细节上的工作可以说是非常耗费时间和精力的,但是只有做到了才能保证电路板的质量和稳定性。
此外,pcb实验也需要我们注重团队合作和沟通。
在进行实验时,我们通常是以小组为单位进行工作,每个人承担着不同的任务。
因此,团队合作和沟通是非常关键的。
我们需要相互配合,分享自己的想法和经验,共同解决问题和完成任务。
在实验过程中,我意识到作为一个团队成员,自己的个人能力和贡献是非常重要的,同时也需与人合作,分享资源和信息,以达到最终的目标。
最后,在进行pcb实验过程中,我也收获到了很多技术和知识。
通过绘制电路原理图和pcb布局设计,我对于电路的结构和连接方式有了更深入的了解。
通过焊接电子元件,我也掌握了一些常用的焊接技巧和注意事项。
同时,我还学会了如何使用pcb设计软件,通过计算布线和优化布局等功能,提高电路板的性能和稳定性。
总之,pcb实验是一次非常有意义的实践活动,通过实际动手操作和团队合作,我们能够将抽象的电路设计转化为实际的电路板。
在实验过程中,我不仅学会了电路设计的知识和技能,还培养了自己的动手能力、团队合作精神和细致耐心。
pcb研究报告
pcb研究报告
根据您的问题,我提供以下关于PCB研究报告的常见内容:
1. 引言:报告的背景和目的,以及研究的重要性和意义。
2. 文献综述:对已有的相关研究进行概述和分析,介绍PCB
的定义、应用领域和发展历程等。
3. 研究方法:介绍研究所采用的方法和实验设计,包括PCB
制备方法、材料选择等。
4. 结果与讨论:详细说明实验结果,并对结果进行分析和讨论,包括PCB的性能评价、成本分析等。
5. 结论:总结研究的主要发现和结论,并对未来研究方向提出建议。
6. 参考文献:列出研究中引用的文献,确保报告的可信度和可追溯性。
此外,具体的研究报告内容会根据研究的具体内容和要求而有所不同。
如果您具体有关于PCB研究报告的要求,请提供更
多细节,以便我更具体地回答您的问题。
PCB高频技术研讨报告
Equalizer Pre-emphasis HDI Back-drilling
Design
PCB
B/Oxide Hole quality Etching Stub length
Copper Foil Resin (Dk/Df) Fabric (Dk/Df) RC
CCL
14
4. CCL 基材对损耗的影响
光模块产品 (6.25Gbps)
高性能光模块 (25Gbps)
(3.2Gbps)
一些高速电子产品和设备及其传输速率
13
3. 对损耗的影响因子
随着信号频率的增加,除了设计端关于 信号加重,滤波等方式优化降低信号传 输的损耗外,PCB基材介质和导线都会 吸收能量,以及PCB加工过程中对材料 的处理也会造成信号损耗的问题。
不同材料的RC含量对Df的影响
19
4.3 玻璃纤
Dk 6.6
NE glass (Dk 4.6)
20
4.3 玻璃纤维布的影响
STD LDK
标准、Low-DK玻纤对信号的影响比较
21
4.4 铜箔的影响
高速信号下,受趋肤效应/深度的影响,铜牙长度直接关系到信号传输质量:
29
5.3 Stub对损耗的影响
从如下曲线图中可以看出的随着频率的增加,不同Stub 长度对Insertion-Loss 影 响越大。 改用Back-Drilling 方式作业可控制Stub 长度,能有效改善Insertion-Loss。
S21 [dB]
Stub 长度
Freq [GHz]
30
5.4 内层孔环对损耗的影响
介电能力对比(左)和线路传输模型(右)
5
1.3 介电常数(Dk)和损耗因子(Df)
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33
NPG170N
EM-370D
185HR
NPG150N
IT180I
NP175F
IT-158 S1000
胜宏科技
Victory Giant Technology
Thanks for your Attention !
34
高频技术研讨报告
1
制作:卞华昊 23/Feb/2017
目录
1. 高频信号基础
2. 高频应用领域
3. 对损耗的影响因子
4. CCL基材对损耗的影响
5. PCB 制作对损耗的影响
6. 我司高频材料Df等级
2
1. 高频信号基础
1.1 高频的定义
频率: 是指单位时间内完成振动的次数,是 描述振动物体往复运动频繁程度的量。 常用符号F (frequency) 表示。 基本单位是赫兹(Hz),简称赫,常用千赫 (KHz)或兆赫(MHz)或吉赫(GHz)做 单位。
NP175FM Megtron4
IT-200LK IT-150DA FR408HR
待评估
RO3003
评估中
Megtron7 M6/M6G
Astra
TU-933
GA-886
合格物料
RO4350
I-Tera
TU-883
IT-968
GA880
TU872LK
EM888S
370HR
FR408 TU862
IT150G S1150G
如左图可以看出,化学镍金 具有最高的插入损耗,而有 机保焊膜、化学沉银的插入 损耗基本与裸铜相当。
32
6.我司高频材料Df等级
Df
Super L-loss 0.004 Very L-loss 0.008 Low loss 0.013 IS415 Mid loss 0.020 Std loss 0.023
-0.8dB/inch(SL) -0.84dB/inch(MS) -0.75dB/inch(SL) -0.79dB/inch(MS)
SDD21 @8GHz
-1.60dB/inch(SL) -1.68dB/inch(MS) -1.50dB/inch(SL) -1.58dB/inch(MS)
Brickland
从如下曲线图中可以看出的随着频率的增加,不同Stub 长度对Insertion-Loss 影 响越大。 改用Back-Drilling 方式作业可控制Stub 长度,能有效改善Insertion-Loss。
31
5.5 表面处理对损耗的影响
PCB 的表面加工处理也对电路的损耗有影响,特别是在高频阶段,不同的表面处 理工艺对PCB的损耗产生不同的影响,大部分PCB表面处理的导电性都比铜箔的 导电性差,导电性越差产生的导体损耗越高,从而电路的插入损耗也越大。
光模块产品 (6.25Gbps)
高性能光模块 (25Gbps)
(3.2Gbps)
一些高速电子产品和设备及其传输速率
13
3. 对损耗的影响因子
随着信号频率的增加,除了设计端关于 信号加重,滤波等方式优化降低信号传 输的损耗外,PCB基材介质和导线都会 吸收能量,以及PCB加工过程中对材料 的处理也会造成信号损耗的问题。
-0.48dB/inch(SL)
-0.96dB/inch(SL)
Microstrip 微带 线 优点 设计简单方面, PCB制作容易管控
Stripline 带状线 不易受外界讯号干 扰 对介层管控要求严 格,受孔Stub影 响较大。
4
microstrip
stripline
基本传输线种类
缺点
辐射损耗大,易于 受外界讯号干扰
右图为传输线中主要 插入损耗来源于传输 的信号频率之间关系 示意图
10
1.5 趋肤效应
高速或高频情况下,主要受趋肤效应影响,信号在导体中传输感受到的阻抗将远 大于导体在直流情况下的电阻。 趋肤深度:
δ:趋肤深度 μ:磁导率 σ:电导率 f: 频率
-7 对于纯铜导线: μ=4πⅹ10 H/m σ=5.8 ⅹ107 S/m
29
5.3 Stub对损耗的影响
从如下曲线图中可以看出的随着频率的增加,不同Stub 长度对Insertion-Loss 影 响越大。 改用Back-Drilling 方式作业可控制Stub 长度,能有效改善Insertion-Loss。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
S21 [dB]
Stub 长度
Freq [GHz]
30
5.4 内层孔环对损耗的影响
导体的趋肤效应 (红色表示电流密度最大,蓝色表示最小)
则在1GHz频率下 δ 铜=2.1um :
11
2. 高频应用领域
基站天线
手机通讯
4G/5G手机
卫星通讯
民用/军用卫星通讯
汽车电子
汽车雷达 & 导航
网络通讯
交换器 & 路由器 & 服务器
12
2. 高频应用领域
目前几乎所有高速存储器、服务器、路由器以及很多消费电子产品都具有高传输 速率的特性,PCB产业也已迈进高速的方向。
高频信号,顾名思义就是频率较高的信号。 在电子学上和高速数字设计领域,分别有不 同的判断标准。通常当F>100MHz的时候,或 信号上升时间小于3.185ns左右的时候, 认为 是高频电路。
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1.2 高速信号和的传输线
对于高速产品,并没有明确定义,一般认为对损耗有特定要求的产品为高速产品。 Platform Romley Grantley 传输线模型 SDD21 @4GHz
Df 介于0.01~0.005 电路板材适合上限为10Gbps 数字 电路 Df 介于0.005~0.003 电路板材适合上限为25Gbps 数字 电路 Df 介于0.0015 电路板材适合上限为50Gbps 数字电路
USB2.0 (480Mbps)
交换机 (1Gbps)
基站 (2.3Gbps)
IEEE 1394(B) 接口
1.3 介电常数(Dk)和损耗因子(Df)
• Dk 定义
介电常数(Dk)准确讲应该称为相对介电常数。 绝缘材料的容电率与真空或干燥空气的容电率相对比,即成了所谓的“相对容电 率”(Relative Permittivity),εr,也就是所谓的Dk值或称介质系数(Dielectric constant)。 从信号传输品质的角度来看,介电常数的含义可以理解为介质对电荷的吸附能力, 介电常数越大,其对信号的吸附能力越强,可供使用的信号余量便越小。 介电能力即相当于容电能力。
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4.5 CCL基材的损耗
传统FR4基材损耗
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4.5 CCL基材的损耗
Mid-Loss基材损耗
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4.5 CCL基材的损耗
Low-Loss基材损耗
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5. PCB制作对损耗的影响
通孔孔径 通孔长度 通孔Stub 内层孔环 表面处理
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5.1 通孔孔径对损耗的影响
• Df 定义
损耗因子(Df)即为散失因子(dissipation factor),表示信号传输时在介质 中损失掉的能量(loss),将这个损失掉的能量与未损失的能量(stored)对 比时,即得到Df。
介质损耗因子与频率的相关性
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1.4 插入损耗的概念
插入损耗(简称插损,数学描述为S21,或insertion loss):在二端口网络 中,S21定义为从端口2出来的正弦波和从端口1进入的正弦波的比值。
介电能力对比(左)和线路传输模型(右)
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1.3 介电常数(Dk)和损耗因子(Df)
• Dk 与 Insertion Loss 关系
0
c
Df = 0.01
-5 Insertion Loss, dB
-10
Df = 0.03
-15
-20
-25 0
5
10
15
20
25
Frequency, GHz
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1.3 介电常数(Dk)和损耗因子(Df)
入射信号 端口一
端口二
反射信号
接收信号
相位差
幅度
简单二端口网络示意图
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1.4 插入损耗的概念
导线发热 导体热 消耗 能量向环 境中发射 辐射 反射 阻抗不连续
插入损耗
与邻近传输 线干扰作用
耦合、 串扰
趋肤效 应 增加导体阻 抗消耗能量
介质损 耗
介质中粒子 振动导致
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1.4 插入损耗的概念
无损传输线是不存在的,通路上的每一个节点都会造成损耗,损耗受控是 一个真正的挑战。
不同材料的RC含量对Df的影响
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4.3 玻璃纤维布的影响
Standard E Glass
Dk 6.6
NE glass (Dk 4.6)
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4.3 玻璃纤维布的影响
STD LDK
标准、Low-DK玻纤对信号的影响比较
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4.4 铜箔的影响
高速信号下,受趋肤效应/深度的影响,铜牙长度直接关系到信号传输质量:
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4.4 铜箔的影响
0.5dB insertion loss improvement observed at 15GHz
RTF VLP
Up to 1dB insertion loss improvement in 8inch trace for VLP at 15GHz
RTF、VLP铜箔对Loss的影响比较
通孔孔径的不同对电路的损耗也有不同的影响。 从下图可以看出,随着通孔直径的增大、其引起了更大的插入损耗,随着 频率的增加,不同通孔孔径对插入损耗的差异也越来越大。
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5.2 PCB 通孔孔长对损耗的影响