发布时间:2023-03-30 点此:19次
常见的有FR4、HTG等板子,如1-5G频率左右的应该使用高频材料,比如半陶瓷材料,比较常用的有ROGERS4350系列、4003系列、5880系列等等。但是如果已经高于5个G频率,那最好使用PTFE材料,也就是聚四氟乙烯,这种材料高频性能好,但是加工工艺有限制,比如不能做热风整平的表面工艺。
各应用领域对pcb板材要求各不相同,选择板材的原则一是满足性能要求,二是成本最低。按照这个原则,消费类电子产品一般选择普通板材,普通TG比如S1151。
应用于汽车的会选择性能好的材料,应用于5G通讯类的话会选择高频高速材料。
总之如何选择材料决定于看你用在哪个方面。
9主题16帖子2.4G 高频PCB板设时,要注意的事项:1、如何选择PCB板材?选择PCB板材必须在满足设计需求和可量产性及成本中间取得平衡点。设计需求包含电气和机构这两部分。
通常在设计非常高速的PCB板子(大于GHz的频率)时这材质问题会比较重要。
例如,现在常用的FR-4材质,在几个GHz的频率时的介质损(dielectric loss)会对信号衰减有很大的影响,可能就不合用。就电气而言,要注意介电常数(dielectric constant)和介质损在所设计的频率是否合用。2、如何避免高频干扰?避免高频干扰的基本思路是尽量降低高频信号电磁场的干扰,也就是所谓的串扰(Crosstalk)。可用拉大高速信号和模拟信号之间的距离,或加ground guard/shunt traces在模拟信号旁边。
还要注意数字地对模拟地的噪声干扰。3、在高速设计中,如何解决信号的完整性问题?信号完整性基本上是阻抗匹配的问题。而影响阻抗匹配的因素有信号源的架构和输出阻抗(output impedance),走线的特性阻抗,负载端的特性,走线的拓朴(topology)架构等。
解决的方式是靠端接(termination)与调整走线的拓朴。4、差分布线方式是如何实现的?差分对的布线有两点要注意,一是两条线的长度要尽量一样长,另一是两线的间距(此间距由差分阻抗决定)要一直保持不变,也就是要保持平行。平行的方式有两种,一为两条线走在同一走线层(side-by-side),一为两条线走在上下相邻两层(over-under)。
一般以前者side-by-side实现的方式较多。5、对于只有一个输出端的时钟信号线,如何实现差分布线?要用差分布线一定是信号源和接收端也都是差分信号才有意义。所以对只有一个输出端的时钟信号是无法使用差分布线的。
6、接收端差分线对之间可否加一匹配电阻?接收端差分线对间的匹配电阻通常会加, 其值应等于差分阻抗的值。这样信号品质会好些。7、为何差分对的布线要靠近且平行?对差分对的布线方式应该要适当的靠近且平行。所谓适当的靠近是因为这间距会影响到差分阻抗(differential impedance)的值, 此值是设计差分对的重要参数。
需要平行也是因为要保持差分阻抗的一致性。若两线忽远忽近, 差分阻抗就会不一致, 就会影响信号完整性(signal integrity)及时间延迟(timing delay)。8、如何处理实际布线中的一些理论冲突的问题1. 基本上, 将模/数地分割隔离是对的。 要注意的是信号走线尽量不要跨过有分割的地方(moat), 还有不要让电源和信号的回流电流路径(returning current path)变太大。
2. 晶振是模拟的正反馈振荡电路, 要有稳定的振荡信号, 必须满足loop gain与phase的规范, 而这模拟信号的振荡规范很容易受到干扰, 即使加ground guard traces可能也无法完全隔离干扰。 而且离的太远, 地平面上的噪声也会影响正反馈振荡电路。 所以, 一定要将晶振和芯片的距离进可能靠近。 3. 确实高速布线与EMI的要求有很多冲突。
但基本原则是因EMI所加的电阻电容或ferrite bead, 不能造成信号的一些电气特性不符合规范。 所以, 最好先用安排走线和PCB叠层的技巧来解决或减少EMI的问题, 如高速信号走内层。 最后才用电阻电容或ferrite bead的方式, 以降低对信号的伤害。
工厂使用的大概分单面板和双面板(多层板),单面板一般都是FR-1&CEM-1的板材比较多,其中CEM-1的板材比较好,比较耐维修,双面板(多层板)一般使用FR-1&FR-4的板材,FR-4的板材比较好,属于玻璃纤维板,可以耐高温,变形小,如果要打板的话,单面板可以找建滔(KB)工厂,KB CEM-1板材在2000年是非常非常好的板材了
PCB电路板是以铜箔基板( Copper-clad Laminate 简称CCL ) 做为原料而制造的电器或电子的重要机构组件, 故从事PCB电路板之上下游业者必须对基板有所了解: 有那些种类的基板, 它们是如何制造出来的, 使用于何种产品, 它们各有那些优劣点, 如此才能选择适当的基板. 表3.1 简单列出不同基板的适用场合. 基板工业是一种材料的基础工业,是由介电层( 树脂Resin , 玻璃纤维Glass fiber ), 及高纯度的导体( 铜箔Copper foil ) 二者所构成的复合材料( Composite material), 其所牵涉的理论及实务不输于PCB电路板本身的制作. 以下即针对这二个主要组成做深入浅出的介绍。3.1 介电层3.1.1 树脂 Resin3.1.1.1 前言目前已使用于PCB线路板之树脂类别很多, 如酚醛树脂( Phonetic ) 、环氧树脂( Epoxy ) 、聚亚醯胺树脂( Polyamide )、聚四氟乙烯(Polytetrafluorethylene, 简称PTFE或称TEFLON),B一三氮树脂(Bismaleimide Triazine 简称BT ) 等皆为热固型的树脂(Thermosetted Plastic Resin).3.1.1.2 酚醛树脂 Phenolic Resin是人类最早开发成功而又商业化的聚合物. 是由液态的酚(phenol) 及液态的甲醛( formaldehyde 俗称formalin ) 两种便宜的化学品, 在酸性或碱性的催化条件下发生立体架桥( Crosslinkage ) 的连续反应而硬化成为固态的合成材料. 其反应化学式见图3.1 1910 年有一家叫Bakelite 公司加入帆布纤维而做成一种坚硬强固, 绝缘性又好的材料称为Bakelite, 俗名为电木板或尿素板. 美国电子制造业协会(NEMA-Nationl Electrical Manufacturers Association) 将不同的组合冠以不同的编号代字而为业者所广用, 现将酚醛树脂之各产品代字列表, 如表NEMA 对于酚醛树脂板的分类及代码。
表中纸质基板代字的第一个"X" 是表示机械性用途, 第二个"X" 是表示可用电性用途. 第三个"X" 是表示可用有无线电波及高湿度的场所. "P" 表示需要加热才能冲板子( Punchable ), 否则材料会破裂, "C" 表示可以冷冲加工( cold punchable ),"FR" 表示树脂中加有不易着火的物质使基板有难燃( Flame Retardent) 或抗燃(Flame resistance) 性. 纸质板中最畅销的是XXXPC及FR-2.前者在温度 25 ℃ 以上, 厚度在 .062in 以下就可以冲制成型很方便 , 后者的组合与前完全相同 , 只是在树脂中加有三氧化 。