在提高PCB材料的结构强度方面,编织玻璃是一个明显的选择。它显着增加了层压板的机械稳定性,使其具有高结构强度。实际上,在PCB制造中使用编织玻璃可以追溯到20世纪60年代,当时它们为基板增加了高拉伸强度和稳定性。此外,玻璃纤维还具有高耐热性和耐化学性,对水分不敏感以及作为电绝缘体的优点的附加优点。然而,在早期,对于考虑所得基材中的不均匀性的影响几乎没有关注。然而,今天了解组件的性质如何影响整体的行为也很重要。
经常出现关于编织玻璃在电气性能方面的负面影响的担忧。 “玻璃编织效应”可能会影响高频电路的性能。以下是影响玻璃编织现象的因素概述:
由于玻璃编织层压板,通常所知的介电常数或Dk可能因区域而异。因此,在存在玻璃束的区域中,介电常数很高,而在束之间的开放区域中,Dk很低。玻璃束区域的变化可以高达6,而开放区域的变化可以高达3。由于Dk是一个重要的度量标准,因此就电路设计人员而言,Dk的变化引起了人们的关注。 Dk变化会影响性能,特别是在30 GHz及以上的较高频率,也称为毫米波频率。当电磁波面对介电常数或Dk的变化时,传播可能受到影响并且可能发生共振。即使异常小至波长的八分之一,也可以看到影响。使用堆叠的编织玻璃形成层压板,玻璃束和开口不太可能对齐。因此,离散Dk变化的可能性较小。因此,在使用两层或更多层玻璃的情况下,玻璃编织效果的影响会降低。
玻璃编织效果的更大问题,当电路使用具有单层编织玻璃。恐惧还与玻璃编织效应的随机影响以及如何在大批量生产中发挥作用有关。由于玻璃编织效应,从一个电路到另一个电路可能存在性能变化。通常会注意到高频波相位角的变化,这又会影响基于相位的调制。
这并不是说使用多层玻璃纤维织物可以克服与玻璃编织相关的所有问题影响。通常,单层电路上的差分导体会带来一系列新问题。在波传播介质的介电常数或Dk值在这对线之间变化的情况下,相角受到影响。这反过来导致一个信号波在另一个信号波上的传播减慢并导致偏斜。特别是在高速电路中,这会影响性能。
然而,幸运的是,有很多方法可以解决这个问题。通过使用具有填充树脂体系的层压材料可以阻止Dk的变化。填料的使用导致Dk的变化较小。事实上,玻璃纤维,树脂和填料的组合平均了Dk值的变化,从而确保性能不受影响。
另一种确保性能不受负面影响的方法是使用平板玻璃织物,同时最小化层压板中的相对玻璃含量。这对于最小化Dk的变化也有很大帮助。使用涂布玻璃也是有益的,因为它提供了润湿纤维的能力,这允许在玻璃增强材料和树脂之间形成化学键。反过来,与使用传统的紧密束缚的玻璃纤维束相比,这是一个显着的改进,这可能导致界面缺陷。
完全克服玻璃编织效果的方法当然是不使用编织玻璃杯。陶瓷填充层压板确保介电常数或Dk保持在整个电路板的一定范围内。反过来,这种一致性适用于小波长以及耦合线。
在未来的PCB基板中,将使用更好的纤维和树脂来生产更先进和功能性的材料,从而提高性能。/p>
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