PCB介电常数知识
高介电常数pcb基板
高介电常数pcb基板全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：高介电常数PCB基板是一种特殊材料，其主要特点是具有较高的介电常数。
介电常数是指材料在电场作用下的极化程度，是衡量材料绝缘性能的重要参数。
介电常数越高，材料在电场中的极化程度越强，绝缘性能也越好。
高介电常数PCB基板适用于高频、高速传输、高密度集成电路等领域，具有优异的性能和稳定性。
高介电常数PCB基板具有许多优点。
高介电常数PCB基板具有优异的信号传输性能。
其高介电常数可以降低信号传输路径中的信号损失，提高信号传输速度和稳定性，使得高频率信号传输更加可靠。
高介电常数PCB基板可以实现高密度集成电路设计。
高介电常数PCB基板可以减小线宽、线距，实现更高密度的线路布局，促进电路板的紧凑设计和优化，提高电路板的性能和效率。
高介电常数PCB基板还具有良好的射频特性和抗干扰性能。
高介电常数PCB基板可以有效减小电磁波的辐射和干扰，降低电路板之间的干扰，提高信号质量和稳定性。
高介电常数PCB基板还可以有效减小晶体管工作时的电磁干扰，提高整体系统的稳定性。
高介电常数PCB基板具有良好的机械性能和耐腐蚀性能，可以满足各种工业环境下的使用要求。
高介电常数PCB基板的制作工艺相对复杂，需要精密的加工和生产技术。
高介电常数PCB基板需要选用高质量的基材。
常用的基材有FR-4、PTFE等，这些材料具有较高的介电常数和较好的机械性能，适用于高频、高速传输、高密度集成电路等领域。
高介电常数PCB基板需要采用精密的印刷电路板(PCB)制造工艺。
通过多层板、盲孔、钻孔、堆叠板等复杂工艺步骤，实现高介电常数PCB基板的生产。
高介电常数PCB基板还需要精密的加工技术，如压铜、镀金、焊接、测试等步骤，确保电路板的质量和性能。
高介电常数PCB基板具有众多优点，适用于高频、高速传输、高密度集成电路等领域。
高介电常数PCB基板的制作工艺复杂，需要精密的加工和生产技术，但其优异的性能和稳定性值得我们的重视和研究。
rf4基材资料[指南]
![rf4基材资料[指南]](https://img.taocdn.com/s3/m/625d025ae418964bcf84b9d528ea81c758f52e87.png)
、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，介电常数越大，延时也越大。
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E SR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。
PCB DK介电常数介绍
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• Publishing the Design Dk
• The major EM (ElectroMagnetic) software companies are being notified and given a package of information for the Design Dk of all of our products
“General Information of Dielectric Constants for Circuit Design using Rogers High Frequency Materials” – this paper has much more detail about the different test methods, circuit design and material interactions. Has much more Dk information from other test methods and Design Dk for different material thicknesses
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• Test Methods
• Clamped Stripline Resonator Test
• Laminate to be tested has the copper etched off • Laminate samples are clamped together with resonator card in between • The outside metal clamps act as the ground planes for the stripline
Top view of resonator card
pcb阻抗计算
pcb阻抗计算PCB（Printed Circuit Board）是印刷电路板的缩写，是电子元器件的重要组成部分。
在设计和制造PCB过程中，阻抗是一个重要的参数。
正确计算和控制阻抗可以确保电路的稳定性和性能。
阻抗是指电路中电流和电压之间的比率关系，通常以欧姆（Ω）为单位。
在PCB设计中，阻抗是指信号在PCB板上的传输过程中所遇到的电阻和电容等效果。
在PCB阻抗计算中，有几个重要的参数需要考虑：1. 材料特性：PCB板材料的介电常数（εr）和介石损耗角正切（Tanδ）是阻抗计算的关键因素。
介电常数决定信号在PCB板上的传播速度，介石损耗角正切则决定信号的衰减程度。
2.铜箔厚度：PCB板上的信号层和地层的铜箔厚度对阻抗有直接影响。
铜箔厚度越大，阻抗越低。
3.信号线宽度和距离：信号线的宽度和距离也是阻抗计算的重要参数。
通常，较宽的信号线和较近的信号线间距会导致较低的阻抗值。
在PCB阻抗计算中，常用的方法有以下几种：1.公式法：根据电磁场理论和传输线理论，可以通过一些公式来估算PCB上信号线的阻抗。
例如，微带线的阻抗计算可以使用公式Z0=(60/√(εr))*Ln(W/H+1.44(W/H)^0.67)，其中εr为介电常数，W为信号线宽度，H为介质厚度。
2.仿真法：利用电磁场仿真软件（例如ADS、HFSS等）进行PCB阻抗计算，可以更准确地模拟信号在PCB上的传播过程，从而得到准确的阻抗值。
3.经验法：根据实际经验，结合设计需求和限制条件，选择适当的信号线宽度和距离，以满足所需的阻抗数值。
对于复杂的PCB设计，可能会涉及到多层板、差分信号等情况，阻抗计算可能更加复杂。
在实际应用中，可以使用一些专业的PCB设计软件来自动计算和优化阻抗，减少人工计算的错误。
总之，PCB阻抗计算在PCB设计中起着重要的作用。
准确计算和控制阻抗可以确保电路的稳定性和性能，并提高整个系统的工作效率。
同时，需要根据具体情况选择合适的计算方法和工具，以满足设计需求和限制条件。
PCB板材特性参数详解
PCB板材特性参数详解1.厚度：PCB板材的厚度是指板材的整体厚度，常用单位是毫米或者英寸。
选择PCB板材时，需要考虑电路的复杂性和所需的机械强度。
2.热导率：PCB板材的热导率是指导热的能力。
高热导率可以提高电路板对热量的散热能力，降低电子元件的温度。
常见的PCB板材热导率范围为0.1-4.0W/m·K。
3. 热膨胀系数：PCB板材的热膨胀系数是指材料在温度变化时线膨胀或收缩的程度。
选择合适的热膨胀系数可以减少因温度变化导致的电路板破裂和变形。
常见 PCB 板材热膨胀系数范围为8-30 ppm/℃。
4.环保级别：PCB板材通常需要符合环保标准，如RoHS、REACH等，以确保没有有害物质对环境和使用者造成危害。
5.介电常数和介质损耗：PCB板材的介电常数和介质损耗是指材料对电磁波传导的能力。
高介质常数可以提高信号速度，而低介质损耗可以减少信号的衰减。
常见的介电常数范围为3-4，介质损耗范围为0.001-0.026. 表面电阻率：PCB板材的表面电阻率是指材料表面的电阻大小。
合适的表面电阻率可以降低电路板的串扰和静电积累。
常见的表面电阻率范围为10^6-10^12 Ω/sq。
7.扩散常数：PCB板材的扩散常数是指材料中的杂质元素扩散的能力。
高扩散常数可能导致电子元件与杂质元素的互相干扰，降低电路的可靠性和性能。
8.耐电子束辐照能力：PCB板材的耐电子束辐照能力是指在辐照过程中材料的耐受能力。
这在核电站等特殊环境中应该特别注意。
9.耐化学腐蚀性能：PCB板材对于化学腐蚀的耐受能力是指材料在不同化学环境下的稳定性。
选择耐化学腐蚀性能好的材料可以提高电路板的寿命和可靠性。
10.机械强度和刚度：PCB板材的机械强度和刚度是指材料对压力和机械应力的耐受能力。
高机械强度和刚度可以减少电路板的变形，提高电路板的可靠性。
以上是一些常见的PCB板材的特性参数。
选择合适的PCB板材对于电路的性能和可靠性至关重要。
PCB阻抗计算参数说明
阻抗计算：1.介电常数E rE r（介电常数）就目前而言通常情况下选用的材料为F R-4，该种材料的E r 特性为随着加载频率的不同而变化，一般情况下E r的分水岭默认为1GH Z（高频）。
目前材料厂商能够承诺的指标<（1M H z)，根据我们实际加工的经验，在使用频率为1G H Z以下的其E r认为4．2左右。
—的使用频率其仍有下降的空间。
故设计时如有阻抗的要求则须考虑该产品的当时的使用频率。
我们在长期的加工和研发的过程中针对不同的厂商已经摸索出一定的规律和计算公式。
●（全部为1G H z状态下)●●2. 介质层厚度HH（介质层厚度）该因素对阻抗控制的影响最大故设计中如对阻抗的宽容度很小的话，则该部分的设计应力求准确，FR-4的H的组成是由各种半固化片组合而成的（包括内层芯板），一般情况下常用的半固化片为：●1080 厚度0.075MM、●7628 厚度0.175MM、●2116厚度 0.105MM。
3.线宽W对于W1、W2的说明：5.铜箔厚度外层铜箔和内层铜箔的原始厚度规格，一般有0.5OZ、1OZ、2OZ(1OZ约为35um或三种，但经过一系列表面处理后，外层铜箔的最终厚度一般会增加将近1 OZ左右。
内层铜箔即为芯板两面的包铜，其最终厚度与原始厚度相差很小，但由于蚀刻的原因，一般会减少几个um。
表层铜箔：可以使用的表层铜箔材料厚度有三种：12um、18um和35um。
加工完成后的最终厚度大约是44um、50um和67um，大致相当于铜厚1 OZ、1.5 OZ、2 OZ。
注意：在用阻抗计算软件进行阻抗控制时，外层的铜厚没有0.5 OZ的值。
走线厚度T与该层的铜厚有对应关系，具体如下：铜厚(Base copper thk) COPPER THICKNESS(T)For inner layer For outer layerH OZ(Half 0.5 OZ) MIL MIL1 OZ2 OZ铜箔厚度（um）铜箔厚度（mil）铜箔厚度（OZ）18um0.5 OZ35um 1 OZOz 本来是重量的单位Oz(盎司ang si )=28.3 g(克)在叠层里面是这么定义的,在一平方英尺的面积上铺一盎司的铜的厚度为1Oz,对应的单位如下0.13mm厚度的Core（铜箔的厚度35/35um）的厚度分布：层分布厚度（mm/mil）表层铜箔0.035mm/中间PP(FR4) 0.06mm/0.21mm厚度的Core（铜箔的厚度35/35um）的厚度分布：规格（原始厚度）有7628（0.185mm/），2116（0.105mm/），1080（0.075mm/3mil），3313（0.095mm/4mil ），实际压制完成后的厚度通常会比原始值小10-15um左右（即），7628（）6.厂家提供的PCB参数：不同的印制板厂，PCB的参数会有细微的差异，通过与上海嘉捷通电路板厂技术支持的沟通，得到该厂的一些参数数据：（1）表层铜箔：可以使用的表层铜箔材料厚度有三种：12um、18um和35um。
PCB介电常数地的知识
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0-7 0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)，E SR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。
PCB板材特性参数详解
PCB板材特性参数详解PCB板材是电子产品中常用的基础材料，它是印刷电路板的主体，承载着电子元器件并传导电流。
PCB板材的特性参数对于电路的稳定性、可靠性以及电子产品的性能都有着重要的影响。
下面将对PCB板材的特性参数进行详解。
1.热膨胀系数（CTE）：热膨胀系数是指材料在温度变化时的膨胀程度。
PCB板材的热膨胀系数对于组装过程中的温度变化和冷却过程中的压力有着重要的影响。
当不同材料的热膨胀系数不一致时，温度变化会导致PCB板材产生应力，从而引起可靠性问题和性能下降。
2.玻璃转化温度（Tg）：玻璃转化温度是指材料由玻璃态转变为橡胶态的温度。
PCB板材在高温环境中，高Tg值能够提高材料的稳定性和耐热性。
因此，在高温应用中需要选用具备较高Tg值的PCB板材。
3. 介电常数（Dielectric Constant）和介电损耗（Dielectric Loss）：介电常数是指材料对电场响应的能力，介电常数越低表示材料对电场的影响越小。
介电损耗是指材料在电场中能量的损耗程度。
PCB板材的介电常数和介电损耗对于高频电路的信号传输速度和信噪比有着重要的影响。
4.耐温性：耐温性是指PCB板材在高温环境下的稳定性和性能。
具备良好耐温性的PCB板材可以在高温环境下保持原有的电性能，避免产生失效和性能退化。
5.燃烧性：燃烧性是指PCB板材在高温条件下的燃烧特性。
PCB板材通常需要符合燃烧性要求，以确保在意外火灾等情况下，材料不会产生过多的有毒气体和烟雾，从而保障人员的安全。
6.导热性：导热性是指材料传导热量的能力。
PCB板材的导热性对于高功率电子元器件的散热非常重要。
高导热性的PCB板材可以有效地将热量从电子元器件传递到散热器上，避免元器件过热而导致性能损失和可靠性问题。
7.机械性能：PCB板材的机械性能包括抗弯曲性、抗拉伸性、抗压性等。
优秀的机械性能可以确保PCB板材在组装和使用过程中的稳定性和可靠性。
综上所述，PCB板材的特性参数对于电子产品的性能和可靠性有着重要的影响。
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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0-7 0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)，E SR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，信号传送速度越快。
我们作个形象的比喻，就好想你在海滩上跑步，水深淹没了你的脚踝，水的粘度就是介电常数，水越粘，代表介电常数越高，你跑的也越慢。
介电常数并不是非常容易测量或定义，它不仅与介质的本身特性有关，还与测试方法，测试频率，测试前以及测试中的材料状态有关。
介电常数也会随温度的变化而变化,有些特别的材料在开发中就考虑到温度的因素.湿度也是影响介电常数的一个重要因素,因为水的介电常数是70,很少的水分,会引起显著的变化.
以下是一些典型材料的介电常数(在1Mhz下)：
可以看出，对于高速、高频应用而言，最理想的材料是由铜箔包裹的空气介质，厚度允差在＋/－0.00001"。
作为材料开发，大家都在朝这个方向努力,如Arlon 专利开发的Foamclad非常适合基站天线的应用。
但不是所有的设计都是介电常数越小越好,它往往根据一些实际的设计而定,一些要求体积很小的线路,常常需要高介电常数的材料,如Arlon的AR1000 用在小型化线路设计.有些设计如功放,常用介电常数2.55(如Arlon Diclad527, AD255等),或者介电常数3.5(如AD350,25N/FR等).也有采用4.5介电常数的,(如AD450)主要从FR-4设计改为高频应用,而希望沿用以前设计.
介电常数除了直接影响信号的传输速度以外,还在很大程度上决定特性阻抗,在不同的部分使得特性阻抗匹配在微波通信里尤为重要.如果出现阻抗不匹配的现象,阻抗不匹配也称为VSWR (驻波比).
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))。