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PCB板材选型与基材特性分析.docx
资料介绍
PCB板材选型与基材特性分析
板子能用多久，材料说了算
很多工程师画板子只关心画得通不通，却很少想这块板子用什么基材做。可基材选错了，板子可能在高频下信号衰减、在高温下分层翘曲、在潮湿下绝缘失效。FR-4是绝对主流，但它的各项指标到底怎么回事、什么时候该换更好的材料，得心里有数。这篇文章把PCB基材的关键特性和选型方法讲清楚。
基材的几个核心参数
选基材，先要读懂几个决定性的材料参数。
玻璃化转变温度Tg
Tg是树脂从玻璃态变到橡胶态的临界温度。常规FR-4的Tg约130℃到140℃，高Tg材料能到170℃甚至更高。回流焊峰值一般245℃到260℃，Tg太低的材料在这个温度下容易软化变形、分层。要过多次无铅回流焊或返修的板子、以及工作在高温环境的板子，必须用高Tg材料。
介电常数Dk
Dk决定信号在介质中的传播速度和走线的特征阻抗。FR-4的Dk约4.3（1GHz时），用于一般高速信号没问题。但到了射频、毫米波频率，FR-4的Dk和损耗都不行了，得换低Dk、低损耗的高频材料（如罗杰斯RO4003C，Df仅0.0027，FR-4是0.017到0.025）。Dk的一致性也影响阻抗控制的精度。
损耗因子Df
Df衡量介质对信号的损耗，频率越高、Df越大，信号衰减越厉害。对超过5GHz的应用，FR-4的损耗已经大到不可接受，必须用低损耗材料。这也是为什么高频通信设备要用专门的高频板材。
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