??高頻高速板材選擇方法

??文/中信華PCB

??在選擇PCB板時，我們必須在滿足設(shè)計要求、批量生產(chǎn)和成本之間取得平衡。簡而言之，設(shè)計要求包括電氣和結(jié)構(gòu)可靠性。在設(shè)計高速PCB板（頻率大于GHz）時，這個問題通常更為重要。例如，常用的FR-4材料在幾個GHz頻率下具有較大的介電損耗DF（介電損耗），這可能不適用。

??例如，10Gb/s的高速數(shù)字信號是方波，可以將其視為不同頻率正弦波信號的疊加。因此，10Gb/s包括許多不同的頻率信號：5GHz的基頻信號、三階15GHz、五階25ghz、七階35GHz信號，等。保持數(shù)字信號的完整性和上下邊緣的陡度與射頻微波的低損耗和低失真?zhèn)鬏敚〝?shù)字信號的高頻諧波部分到達微波頻帶）相同。因此，在許多方面，高速數(shù)字電路PCB的材料選擇與射頻微波電路相似。

??在實際工程操作中，高頻板的選擇看似簡單，但仍有許多因素需要考慮。通過本文的介紹，作為PCB設(shè)計工程師或高速項目負責(zé)人，我對板材的特性和選擇有了一定的了解。了解板材的電氣性能、熱性能和可靠性。合理使用層壓，設(shè)計出可靠性高、加工性能好的產(chǎn)品，并對各種因素進行優(yōu)化考慮。

??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：

??例如，多重壓制性能、溫度性能、CAF/耐熱性、機械韌性（附著力）（良好的可靠性）和防火等級如何；

??2、材料的可及時獲得性：

??很多高頻板材采購周期非常長，甚至2-3個月;除常規(guī)高頻板材RO4350有庫存，很多高頻板都需要客戶提供。因此，高頻板材需要和廠家提前溝通好，盡早備料;

??3、成本因素Cost：

??看產(chǎn)品的價格敏感程度，是消費類產(chǎn)品，還是通訊、醫(yī)療、工業(yè)、軍工類的應(yīng)用;

??4、法律法規(guī)的適用性等：

??要與不同國家環(huán)保法規(guī)相融合，滿足RoHS及無鹵素等要求。

??在上述因素中，高速數(shù)字電路的運行速度是PCB選擇中考慮的主要因素。電路速度越高，選擇的pcbdf值應(yīng)越小。中低損耗電路板適用于10Gb/s數(shù)字電路；低損耗板適用于25gb/s數(shù)字電路；超低損耗的平板將適應(yīng)更快的高速數(shù)字電路，其速度可以達到50GB/s或更高。

??從材料Df看：

??Df介于0.01～0.005電路板材適合上限為10Gb/S數(shù)字電路;

??Df介于0.005～0.003電路板材適合上限為25Gb/S數(shù)字電路;

??Df不超過0.0015的電路板材適合50Gb/S甚至更高速數(shù)字電路。

??常用的高速板材有：

??1）、羅杰斯Rogers：RO4003、RO3003、RO4350、RO5880等

??2）、臺耀TUC:Tuc862、872SLK、883、933等

??3）、松下Panasonic：Megtron4、Megtron6等

??4）、Isola：FR408HR、IS620、IS680等

??5）、Nelco：N4000-13、N4000-13EPSI等

??6）、東莞生益、泰州旺靈、泰興微波等

??當然還有很多其他高頻板材，比如Arlon（去年被羅杰斯收購）、Taconic，都是老品牌射頻微波板廠，性能有保障。

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