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挑选高频高速PCB材料重要指标： 在选择用于高频电路的PCB所用的基板时，要特别考察材料DK，在不同频率下的变化特性。而对于侧重信号高速传输方面的要求，或特性阻抗控制要求，则重点考察DF及其在频率、温湿度等条件下的性能。 一般型基板材料在频率变化的条件下，表现出DK、DF值变化较大的规律。特别是在l MHz到l GHz的频率内，它们的DK、DF值的变化更加明显。例如，一般型环氧树脂一玻纤布基的基板材料（一般型FR-4）在lMHz的频率下的DK值为4．7，而在lGHz的频率下的DK值变化为4.19。**过lGHz以上，它的DK值的变化趋势于平缓。其变化趋势是随着频率的增高，而变小（但变化幅度不大），例如在l0GHz下，一般FR一4的DK值为4．15，具有高速、高频特性的基板材料在频率变化的情况下，DK值变化较小，自lMHz到lGHz的变化频率下，DK多保持在0.02范围的变化。其DK值在由低到高不同频率条件下，略微有下降的趋向。 一般型基板材料的介质损失因子（DF），在受到频率变化（特别是在高频范围内的变化）的影响而产生DF值的变化要比DK大。其变化规律是趋于增大，因此，在评价一种基板材料的高频特性时，要对其考察的重点是它的DF值变化情况。具有高速高频特性的基板材料，在高频下变化特性方面，一般型基板材料存在着两类明显的不同的两类：一类是随着频率的变化，它的（DF）值变化甚小。还有一类是在变化幅度上与一般型基板材料尽管相近，但它本身的（DF）值较低。

如何选择高频高速板材 选择PCB板材必须在满足设计需求、可量产性、成本中间取得平衡点。简单而言，设计需求包含电气和结构可靠性这两部分。通常在设计非常高速的PCB板子（大于GHz的频率）时这板材问题会比较重要。例如，现在常用的FR-4材质，在几个GHz的频率时的介质损Df（Dielectricloss）会很大，可能就不适用。 举例来说，10Gb/S高速数字信号是方波，它可以看作是不同频率的正弦波信号的叠加。因此10Gb/S包含许多不同频率信号：5Ghz的基波信号、3阶15GHz、5阶25GHz、7阶35GHz信号等。保持数字信号的完整性以及上下沿的陡峭程度和射频微波（数字信号的高频谐波部分达到了微波频段）的低损耗低失真传输一样。因此，在诸多方面，高速数字电路PCB选材和射频微波电路的需求类似。 在实际的工程操作中，高频板材的选择看似简单但需要考虑的因素还是非常多的，通过本文的介绍，作为PCB设计工程师或者高速项目负责人，对板材的特性及选择有一定的了解。了解板材电性能、热性能、可靠性等。并合理使用层叠，设计出一块可靠性高、加工性好的产品，各种因素的考量达到较佳化。

选择合适板材的主要考虑因素--PCB高频板 **、与产品匹配的各种性能 低损耗，稳定的Dk/Df参数，低色散，随频率及环境变化系数小，材料厚度及胶含量公差小（阻抗控制好），如果走线较长，考虑低粗糙度铜箔。另外一点，高速电路的设计前期都需要仿真，仿真结果是设计的参考标准。“兴森科技-安捷伦（高速/射频）联合实验室”解决了仿真结果和测试不一致的业绩难题，做过大量的仿真和实际测试闭环验证，通过*有方法能做到仿真和实测一致。 第二、材料的可及时获得性 很多高频板材采购周期非常长，甚至2-3个月;除常规高频板材RO4350有库存，很多高频板都需要客户提供。因此，高频板材需要和厂家提前沟通好，尽早备料。 第三、法律法规的适用性等 要与不同国家环保法规相融合，满足RoHS及无卤素等要求。 以上各个因素中，高速数字电路运行速度是PCB选择考虑的主要因素，电路的速率越高，所选PCBDf值就应该越小。具有中，低损耗的电路板材将适合10Gb/S的数字电路;具有更低损耗的板材适用25Gb/s的数字电路;具有**低损耗板材将适应更快的高速数字电路，其速率可以为50Gb/s或者更高。 第四、成本因素Cost 看产品的价格敏感程度，是消费类产品，还是通讯、医疗、工业、**类的应用。 从材料Df看： Df介于0.01～0.005电路板材适合上限为10Gb/S数字电路; Df介于0.005～0.003电路板材适合上限为25Gb/S数字电路; Df不**过0.0015的电路板材适合50Gb/S甚至更高速数字电路。

PCB板的静电释放(ESD)设计 许多产品设计工程师通常在产品进入到生产环节时才着手考虑抗静电释放(ESD)的问题。如果电子设备不能通过抗静电释放测试,通常较终的方案都要采用昂贵的元器件,还要在制造过程中采用手工装配,甚至需要重新设计。因此,产品的进度势必受到影响。即使经验丰富的设计工程师,也可能并不知道设计中的哪些部分有利于抗静电释放(ESD)。大多数电子设备在生命期内99%的时间都处于一个充满ESD的环境之中,ESD可能不自人体、家具、甚至设备自身内部。电子设备完全遭受ESD损毁比较少见,然而ESD干扰却很常见,它会导致设备锁死、复位、数据丢失和不可靠。其结果可能是在寒冷干燥的冬季电子设备经常出现故障,但是维修时又显示正常,这样势必影响用户对电子设备及其制造商的信心。

ESD产生的机理 一个允电的导体接近另一个导时,两个导体之间会建立一个很强的电场,产生由电场引起的击穿。当两个导体之间的电压**过它们之间空气和绝缘介质的击穿电压时,就会产生ESD电弧。在0.7ns到10ns的时间里,ESD电弧电流会达到几十安培甚至**过100A。ESD电弧会产生一个频率范围在1MHz~500MHz的强磁场,并感性耦合到邻近的每一个布线环路,在距离ESD电弧10cm范围产生15A以上的电流,4KV以上的高压。ESD电弧将一直维持到两个导体接触短路或者电流低到不能维持电弧为止。

PCB板不同材质区别： 材料的燃烧性,又称阻燃性,自熄性耐燃性,难燃性,耐火性,可燃性等燃烧性是评定材料具有何种耐抗燃烧的能力。 燃性材料样品以符合要求的火焰点燃,经规定的时间移去火焰,根据试样燃烧的程度来评定燃烧性等级,共分三级,试样水平放置为水平试验法,分为 FH1,FH2,FH3 三级,试样垂直放置为垂直试验法分为 FV0,FV1,VF2 级。 固 PCB 板材有 HB 板材和 V0 板材之分。 HB 板材阻燃性低，多用于单面板， VO 板材阻燃性高，多用于双面板及多层板 符合 V-1 防火等级要求的这一类 PCB 板材成为 FR-4 板材。 V-0,V-1,V-2 为防火等级。 电路板必须耐燃，在一定温度下不能燃烧，只能软化。这时的温度点就叫做玻璃态转化温度(Tg 点)，这个值关系到 PCB 板的尺寸安定性。 什么是高 Tg PCB 线路板及使用高 Tg PCB 的优点？ 高 Tg 印制板当温度升高到某一区域时，基板将由"玻璃态”转变为“橡胶态”，此时的温度称为该板的玻璃化温度(Tg)。也就是说，Tg 是基材保持刚性的较高温。 PCB 板材具体有那些类型？ 按档次级别从底到高划分如下： 94HB － 94VO － 22F － CEM-1 － CEM-3 － FR-4 详细介绍如下： 94HB：普通纸板，不防火（较低档的材料，模冲孔，不能做电源板） 94V0：阻燃纸板 （模冲孔） 22F：单面半玻纤板（模冲孔） CEM-1：单面玻纤板（必须要电脑钻孔，不能模冲） CEM-3：双面半玻纤板（除双面纸板外属于双面板较低端的材料，简单的 双面板可以用这种料，比 FR-4 会便宜 5~10 元/平米） FR-4: 双面玻纤板 电路板必须耐燃，在一定温度下不能燃烧，只能软化。这时的温度点就叫做玻璃态转化温度(Tg 点)，这个值关系到 PCB 板的尺寸安定性。 什么是高 Tg PCB 线路板及使用高 Tg PCB 的优点高 Tg 印制板当温度升高到某一区域时，基板将由"玻璃态”转变为“橡胶态”，此 时的温度称为该板的玻璃化温度(Tg)。也就是说，Tg 是基材保持刚性的较高温度(℃)。也就是说普通 PCB 基板材料在高温下，不但产生软化、变形、熔融等现象，同时还表现在机械、电气特性的急剧下降（我想大家不想看 pcb 板的分类见自己的产品出现这种情况）。 一般 Tg 的板材为 130 度以上，高 Tg 一般大于 170 度，中等 Tg 约大于 150度。 通常 Tg≥170℃的 PCB 印制板，称作高 Tg 印制板。 基板的 Tg 提高了，印制板的耐热性、耐潮湿性、耐化学性、耐稳定性等特征都会提高和改善。TG 值越高，板材的耐温度性能越好，尤其在无铅制程中，高Tg 应用比较多。 高 Tg 指的是高耐热性。随着电子工业的飞跃发展，特别是以计算机为代表的电子产品，向着高功能化、高多层化发展，需要 PCB 基板材料的更高的耐热性作为重要的保证。以 SMT、CMT 为代表的高密度安装技术的出现和发展，使PCB 在小孔径、精细线路化、薄型化方面，越来越离不开基板高耐热性的支持。 所以一般的 FR-4 与高 Tg 的 FR-4 的区别：是在热态下，特别是在吸湿后受 热下，其材料的机械强度、尺寸稳定性、粘接性、吸水性、热分解性、热膨胀性等各种情况存在差异，高 Tg 产品明显要好于普通的 PCB 基板材料。 近年来，要求制作高 Tg 印制板的客户逐年增多。 随着电子技术的发展和不断进步，对印制板基板材料不断提出新要求，从而，促进覆铜箔板标准的不断发展。目前，基板材料的主要标准如下。 ①国家标准目前，我国有关基板材料 pcb 板的分类的国家标准有 GB／ T4721—47221992 及 GB4723—4725—1992，中国闽台地区的覆铜箔板标准为CNS 标准，是以日本 JIs 标准为蓝本制定的，于 1983 年发布。 ②其他国家标准主要标准有：日本的 JIS 标准，美国的 ASTM、NEMA、MIL、IPc、ANSI、UL 标准，英国的 Bs 标准，德国的 DIN、VDE 标准，法国的 NFC、UTE 标准，加拿大的 CSA 标准，澳大利亚的 AS 标准，前苏联的 FOCT 标准，国际的 IEC 标准等 原 PCB 设计材料的供应商，大家常见与常用到的就有：生益＼建涛＼国际等等 ● 接受文件 ：protel autocad powerpcb orcad gerber 或实板抄板等 ● 板材种类 ：CEM-1,CEM-3 FR4,高 TG 料； ● 较大板面尺寸 ：600mm*700mm(24000mil*27500mil) ● 加工板厚度 ：0.4mm-4.0mm(15.75mil-157.5mil) ● 较高加工层数 ：16Layers ● 铜箔层厚度 ：0.5-4.0(oz) ● 成品板厚公差 ：+/-0.1mm(4mil) ● 成型尺寸公差 ：电脑铣：0.15mm(6mil) 模具冲板：0.10mm(4mil) ● 较小线宽/间距：0.1mm(4mil) 线宽控制能力 ：＜+-20％ ● 成品较小钻孔孔径 ：0.25mm(10mil) 成品较小冲孔孔径 ：0.9mm(35mil) 成品孔径公差 ：PTH ：+-0.075mm(3mil) NPTH：+-0.05mm(2mil) ● 成品孔壁铜厚 ：18-25um（0.71-0.99mil） ● 较小 SMT 贴片间距 ：0.15mm(6mil) ● 表面涂覆 ：化学沉金、喷锡、整板镀镍金（水/软金）、丝印兰胶等 ● 板上阻焊膜厚度 ：10-30μm(0.4-1.2mil) ● 抗剥强度 ：1.5N/mm（59N/mil） ● 阻焊膜硬度 ：＞5H ● 阻焊塞孔能力 ：0.3-0.8mm(12mil-30mil) ● 介质常数 ：ε= 2.1-10.0 ● 绝缘电阻 ：10KΩ-20MΩ ● 特性阻抗 ：60 ohm±10％ ● 热冲击 ：288℃，10 sec ● 成品板翘曲度 ：〈 0.7％ ● 产品应用：通信器材、汽车电子、仪器仪表、**定位系统、计算机、MP4、电源、家电等 按照PCB板增强材料一般分为以下几种： 1、酚醛PCB纸基板 因为这种PCB板由纸浆木浆等组成，因此有时候也成为纸板、V0板、阻燃板以及94HB等，它的主要材料是木浆纤维纸，经过酚醛树脂加压并合成的一种PCB板。 这种纸基板特点是不防火，可进行冲孔加工﹑成本低﹑价格便宜﹐相对密度小。酚醛纸基板我们经常看见的有XPC、FR-1、FR-2、FE-3等。而94V0属于阻燃纸板，是防火的。 2、复合PCB基板 这种也成为粉板, 以木浆纤维纸或棉浆纤维纸为增强材料﹐同时辅以玻璃纤维布作表层增强材料﹐两种材料用阻燃环氧树脂制作而成。有单面半玻纤22F、CEM-1以及双面半玻纤板CEM-3等，其中CEM-1和CEM-3这两中是目前较常见的复合基覆铜板。 3、玻纤PCB基板 有时候也成为环氧板、玻纤板、 FR4、纤维板等﹐它是以环氧树脂作粘合剂﹐同时用玻璃纤维布作增强材料。这种电路板工作温度较高﹐受环境影响很小、在双面PCB经常用这种板﹐但是价格相对复合PCB基板价格贵,常用厚度1.6MM。这种基板适合于各种电源板、高层线路板，在计算机及外围设备、通讯设备等应用广泛。绝缘层厚度:常规板
层数:多面
基材:铜
绝缘材料:**树脂
绝缘树脂:环氧树脂（EP）
阻燃特性:VO板

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