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随着无线通讯和宽带网络的发展,PCB已不再简简单单是在一些绝缘的基材上面布上金属导线,实现互联。在许许多多的情况下,基材和金属导体已经成为功能元件的一部分。尤其是在射频应用中,元件与基材相互作用,从而,PCB的设计和制造越来越对产品的功能产生至关重要的影响。
我们PCB制造者也更多的介入与设计相关的东西,尤其是在高频,高速信号传输中更是如此。同样,设计者也必须对PCB制造工艺有深入的了解,才能综合生产出合格的,高性能的PCB。
微波材料的选择主要通过介电常数,损耗,热膨胀系数,导热性几方面选择。
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。 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u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。
除了介电常数,损耗因子是影响材料电气特性的重要参数。介电损耗也称损耗正切,损耗因子等。它是指信号在介质中丢失,也可以说是能量的损耗。这是因为高频信号(它们不停地在正负相位间变换)通过介质层时,介质中的分子试图根据这些电磁信号进行定向,虽然实际上,由于这些分子是交联的,不能真正定向。但频率的变化,使得分子不停地运动,产生大量的热,造成了能量的损耗。
热膨胀系数通常简写为CTE(Coeffecient Thermal Efficent)。它是材料的重要热机械特性之一。指的是材料在受热情况下膨胀的情况。实际的材料膨胀是指体积变化,但由于基材的特性,我们往往分别考虑平面(X-, Y-)和垂直方向的膨胀(Z-)。平面的热膨胀常常可以通过增强层材料加以控制,(如玻璃布,石英,Thermount),而纵向的膨胀总是在玻璃转化温度以上,难以控制。
在许多微波领域,有较多是大功率的应用,材料的散热特性能在很大方面影响整个系统的可靠性。所以导热系数也应当成为我们考虑的一个方面。有些特别的高可靠高功耗应用,还可以采用金属衬(铝基或铜基)。
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