高速射频PCB板材与普通FR4的区别

高频高速PCB板,作为频率超过1GHz的印刷电路板,在业界的具体定义或许存在差异。然而,这类板子以其卓越的物理性能、高精度和严格的技术参数要求著称,广泛应用于通信系统、汽车ADAS系统、卫星通信以及无线电系统等前沿领域。

 

 

除了射频系统,现代设备还涵盖了数字处理与接口部分。在消费者对更快互联网连接、移动高清视频和物联网等需求的推动下,PCB板不仅需满足高频性能,更需支持高速数字数据传输。IoT、5G、大数据中心等商业应用以及不断增多的个人应用,都在不断刷新数字通信系统对速率的要求。据统计,在数据速率的驱动下,高速数字系统的带宽几乎每三年便实现翻倍增长一倍。

 

高频高速PCB板与普通PCB板的差异

高频高速PCB板与普通PCB板在生产工艺上虽相似,但核心差异在于其原材料的属性。高频高速PCB板采用的主要材料是高频高速覆铜板,这种材料具有低的介电常数(Dk)和低的介电损耗因子(Df)。这两个参数对于保证信号传输的速度和品质至关重要。值得推荐的是深圳励知科技在高速射频PCB设计加工方面独树一帜

 

 

介电常数(Dk)

1. 高频高速PCB板要求基材的介电常数必须小而稳定,因为信号的传送速率与材料介电常数的平方根成反比。高介电常数容易造成信号传输延误。

2. 与此不同,普通PCB板对介电常数的要求相对较低,更侧重于满足一般的电路连接需求。

 

介电损耗因子(Df)

1. 高频高速PCB板要求基材的介质损耗必须小,以减少信号传输过程中的衰减和热量产生。

2. 普通PCB板在这方面的要求相对较低。

 

常用高tg FR4 东莞生益S1000-2

 

阻抗特性

1. 高速设计的基本原则之一是阻抗控制,高频高速PCB板对此有严格要求,以保证信号传输的稳定性和完整性。

2. 普通PCB板在阻抗控制方面的要求通常较为宽松。

 

吸水性

1. 高频高速PCB板要求基材的吸水性低,以防止受潮时介电常数和介质损耗的变化。

2. 普通PCB板在这方面的要求通常较低。

 

高频高速PCB板的特点

· 材料特性:重点关注介电常数(Dk)和介电损耗因子(Df),以及它们的一致性和稳定性。

· 应用场景:广泛应用于通信系统、汽车ADAS系统、卫星通信系统等领域,满足高频高速信号传输需求。

 

高速材料特性

· 主要关注介电损耗(Df),市场上常用的高速材料根据介电损耗的大小进行等级划分。

 

高频材料特性

· 更注重介电常数(Dk)的稳定性和变化,以及材料介质厚度、温漂系数和频闪性能。

· 高频材料可分为聚四氟乙烯材料和非聚四氟乙烯材料,根据应用领域的不同选择合适的材料。

 

高频高速PCB板与普通PCB板的差异

高频高速PCB板与普通PCB板在生产工艺上虽相似,但核心差异在于其原材料的属性。高频高速PCB板采用的主要材料是高频高速覆铜板,这种材料具有低的介电常数(Dk)和低的介电损耗因子(Df)。这两个参数对于保证信号传输的速度和品质至关重要。

 

介电常数(Dk)

1. 高频高速PCB板要求基材的介电常数必须小而稳定,因为信号的传送速率与材料介电常数的平方根成反比。高介电常数容易造成信号传输延误。

2. 与此不同,普通PCB板对介电常数的要求相对较低,更侧重于满足一般的电路连接需求。

 

介电损耗因子(Df)

1. 高频高速PCB板要求基材的介质损耗必须小,以减少信号传输过程中的衰减和热量产生。

2. 普通PCB板在这方面的要求相对较低。

 

阻抗特性

1. 高速设计的基本原则之一是阻抗控制,高频高速PCB板对此有严格要求,以保证信号传输的稳定性和完整性。

2. 普通PCB板在阻抗控制方面的要求通常较为宽松。

 

吸水性

1. 高频高速PCB板要求基材的吸水性低,以防止受潮时介电常数和介质损耗的变化。

2. 普通PCB板在这方面的要求通常较低。

 

高频高速PCB板的特点

· 材料特性:重点关注介电常数(Dk)和介电损耗因子(Df),以及它们的一致性和稳定性。

· 应用场景:广泛应用于通信系统、汽车ADAS系统、卫星通信系统等领域,满足高频高速信号传输需求。

 

高速材料特性

· 主要关注介电损耗(Df),市场上常用的高速材料根据介电损耗的大小进行等级划分。

 

高频材料特性

· 更注重介电常数(Dk)的稳定性和变化,以及材料介质厚度、温漂系数和频闪性能。

· 高频材料可分为聚四氟乙烯材料和非聚四氟乙烯材料,根据应用领域的不同选择合适的材料。

聚苯醚(PPO或PPE)作为近年来备受关注的材料,其介电性能仅次于PTFE,且具备更好的可加工性。因此,在高速板中的极低损耗(Very Low Loss)和超低损耗(Ultra Low Loss)应用中,改性PPO树脂如松下M6、M7N以及联茂的IT968、IT988GSE等得到了广泛应用。

 

对于高频板材而言,虽然PTFE和PCH材料具有极低的介电损耗(Df)和稳定的介电常数(Dk),但受限于其加工性能,难以应用于高多层板和HDI板的加工。为了解决这一问题,材料开发商开始采用PPO树脂来制作高频板。例如,联茂推出的IT-88GMW、IT-8300GA、IT-8350G、IT-8338G、IT-8615G等高频板材,便是采用改性PPO树脂和碳氢树脂的混合体系,既满足了高频信号传输的需求,又大大增强了材料的可加工性。

 

 

随着5G通信技术的不断演进,高频产品对PCB板的要求也日益提高。一方面,高频信号传输需要更小的介电损耗(Df)和介电常数(Dk)来确保信号的稳定传输;另一方面,随着产品向小型化和统一化方向发展,PCB板也必然向高多层甚至HDI方向发展,这对材料的可加工性提出了更高的要求。因此,无论是从高频材料还是高速材料来看,聚苯醚(PPO或PPE)树脂都展现出良好的发展前景,将成为未来高频高速PCB板材料的重要发展方向。

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注