PCB介电常数

1、我们常用的PCB介质是FR4材料的，相对空气的介电常数是4.2-4.7。这个介电常数是会随温度变化的，在0-70度的温度范围内，其最大变化范围可以达到20%。介电常数的变化会导致线路延时10%的变化，温度越高，延时越大。介电常数还会随信号频率变化，频率越高介电常数越小。100M以下可以用4.5计算板间电容以及延时。

2、一般的FR4材料的PCB板中内层信号的传输速度为

180ps/inch(1inch=1000mil=2.54cm)。表层一般要视情况而定，一般介于140与170之间。

3、实际的电容可以简单等效为L、R、C串联，电容有一个谐振点，在高频时(超过这个谐振点)会呈现感性，电容的容值和工艺不同则这个谐振点不同，而且不同厂家生产的也会有很大差异。这个谐振点主要取决于等效串联电感。现在的比如一个100nF的贴片电容等效串联电感大概在0.5nH左右，ESR(等效串联电阻)值为0.1欧，那么在24M左右时滤波效果最好，对交流阻抗为0.1欧。而一个1nF的贴片电容等效电感也为0.5nH(不同容值差异不太大)，ESR为0.01欧，会在200M左右有最好的滤波效果。为达好较好的滤波效果，我们使用不同容值的电容搭配组合。但是，由于等效串联电感与电容的作用，会在24M与200M之间有一个谐振点，在这个谐振点上有最大阻抗，比单个电容的阻抗还要大。这是我们不希望得到的结果。（在24M 到200M这一段，小电容呈容性，大电容已经呈感性。两个电容并联

已经相当于LC并联。两个电容的ESR值之和为这个LC回路的串阻。LC并联的话如果串阻为0，那么在谐振点上会有一个无穷大的阻抗，在这个点上有最差的滤波效果。这个串阻反倒会抑制这种并联谐振现象，从而降低LC谐振器在谐振点的阻抗）。为减轻这个影响，可以酌情使用ESR大些的电容。ESR相当于谐振网络里的串阻，可以降低Q值，从而使频率特性平坦一些。增大ESR会使整体阻抗趋于一致。低于24M的频段和高于200M的频段上，阻抗会增加，而在24M 与200M频段内，阻抗会降低。所以也要综合考虑板子开关噪声的频带。国外的一些设计有的板子在大小电容并联的时候在小电容

(680pF)上串几欧的电阻，很可能是出于这种考虑。(从上面的参数看，1nF的电容Q值是100nF电容Q值的10倍。由于手头没有来自厂商的具体等效串感和ESR的值，所以上面例子的参数是根据以往看到的资料推测的。但是偏差应该不会太大。以往多处看到的资料都是1nF和100nF的瓷片电容的谐振频率分别为100M和10M，考虑贴片电容的L要小得多，而又没有找到可靠的值，为讲着方便就按0.5nH 计算。如果大家有具体可靠的值的话，还希望能发上来^_^)

介电常数（Dk, ε，Er）决定了电信号在该介质中传播的速度。电信号传播的速度与介电常数平方根成反比。介电常数越低，信号传送速

MAX2242:印刷电路板材料应选用FR4或G-10。这类材料对大多数工作频率在3GHz以下的低成本无线应用都是很好的选择。

MAX2242评估板使用的是4层FR4，其介电常数为4.5，绝缘层厚度6 mil、1oz覆铜。

在设计像MAX2242这样在2.45GHz下输出阻抗只有大约(8 + j5)的低阻电路时，0.5nH电感就可以产生8的感抗，8的感抗相当于介电常数为4.5、厚度为6mil的FR4印刷电路板上60mil x 10mil的微带线产生的阻抗。

谐振频率计算：f=1/(2*3.14159*SQRT(L*C))

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PCB除了常用的FR-4材质外, 其它还有高功能高Tg树脂, 如: BT, Polymide, Cyanate Ester及PTFE等. 但是FR-4的低价位, 良好接着力, 低吸湿性等优点是其它树脂所比不上的, 因此大部分

的PCB都是使用FR-4材质制作

铜箔基板（Copper-clad Laminate）简称CCL，为P C板的重要机构组件。它是由铜箔（皮）、树脂（肉）、补强材料（骨骼)、及其它功能补强添加物（组织）组成。

PC板种类层数

应用领域

纸质酚醛树脂单、双面板

(FR1＆FR2)

电视、显示器、电源供应器、音响、复印机、录放机、计算器、电话机、游乐器、键盘

环氧树脂复合基材单、双面板

(CEM1&CEM3)

电视、显示器、电源供应器、高级音响、电话机、游乐器、汽车用电子产品、鼠标、电子记事本

玻纤布环氧树脂单、双面板

(FR4 )

适配卡、计算机外设设备、通讯设备、无线电话机、手表、游乐器

玻纤布环氧树脂多层板

(FR4 & FR5)

桌上型计算机、笔记型计算机、掌上型计算机、硬盘机、文书处理机、呼叫器、行动电话、IC卡、数字电视音响、传真机、汽车工业、军用设备．