確定各種層壓板之間的權(quán)衡。

如果不是我父母的反對，我早就被困在幼兒園了。Steinbaugh 夫人說我就是不明白學(xué)校是怎么回事。我記得其他孩子在玩耍時，我試圖弄清楚如何通過在我們的 Think and Do 工作簿中做同樣事情的猴子之間畫一條線來連接猴子?，F(xiàn)在，許多年后，我不得不承認(rèn)，在所有 PCB 介電和層壓板測試標(biāo)準(zhǔn)上連接猴子時，我都曾遇到過同樣的挫敗感。擁有十幾種不同的 IPC 材料測量標(biāo)準(zhǔn)是誰的主意？哪些是合適的或準(zhǔn)確的，在什么情況下？

最近，一位工程經(jīng)理問我這個問題：“我仍然不知道在仿真中使用什么 （Dk/Df） 值。當(dāng)我查看表格（來自供應(yīng)商演示文稿）和 Dk/Df 表格時，我看到的值不同。表格和圖之間唯一匹配的數(shù)字是 10GHz 處 Df 的數(shù)字。（1GHz 處不匹配）。

可用于 Dk 和 Df 的可能值的數(shù)量可能令人難以置信。您有來自層壓板制造商的 PowerPoint 演示文稿、他們的數(shù)據(jù)表、您的制造商提供的任何數(shù)字，以及您從上一個設(shè)計的內(nèi)裂縫中拉出的任何內(nèi)容。通常情況下，這些數(shù)字并不一致。

如果我必須在短期內(nèi)推薦 Dk 和 Df 數(shù)字的選擇，我會建議使用層壓板供應(yīng)商的表格值，而不是盲目地插入層壓板數(shù)據(jù)表值。這有幾個重要原因。最重要的是，同一樹脂系統(tǒng)中可能有 30 到 40 種不同的介電結(jié)構(gòu)，它們都會根據(jù)樹脂含量和頻率而略有不同，這兩者都有助于降低 Dk 并增加 Df 和傳播損耗。另一方面，數(shù)據(jù)表假設(shè)特定的樹脂含量，頻率值往往因制造商而異。

圖 1?顯示了來自競爭層壓板供應(yīng)商的少數(shù)材料的 Dk 隨頻率的變化。這些值通常由硬件設(shè)計人員和制造商用于阻抗規(guī)劃。根據(jù)我的經(jīng)驗，PCB 制造商往往擅長跟蹤樹脂含量對 Dk 的影響，但他們通常使用 1GHz 的值，因為他們不熟悉設(shè)計的電氣特性。如果最快的信號頻率較高（如果您正在閱讀本文，則它們可能確實如此），則建議使用與對信號完整性最敏感的互連相關(guān)的值。

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圖 1.少數(shù)材料在 50% 樹脂含量下的向下傾斜介電常數(shù) （Dk） 與頻率的關(guān)系。（數(shù)值由層壓板制造商提供。

圖 2?顯示了競爭層壓板供應(yīng)商提供的相同材料的 Df（又名損耗角正切或耗散因數(shù)）隨頻率的變化。損耗角正切對傳播損耗的影響在場求解器軟件中建模得相當(dāng)好，但制造商通常不會在設(shè)計中跟蹤它。如前所述，他們不知道互連速度或損耗預(yù)算。建議設(shè)計團隊在初始原型之前自行跟蹤和模擬這一點，尤其是在選擇層壓板時。損失越低，成本越高。

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圖 2.少數(shù)材料在 50% 樹脂含量下的向上傾斜耗散因數(shù) （Df） 與頻率的關(guān)系。（數(shù)值由層壓板制造商提供。

一個像樣的層壓板庫可以幫助在各種層壓板替代品之間進行權(quán)衡，或者可以創(chuàng)建測試工具來比較一種材料與另一種材料的總損耗。

層壓板供應(yīng)商提供的數(shù)據(jù)的一個復(fù)雜之處在于，很多數(shù)據(jù)來自不同的 IPC 測試方法。在 1 月份的 DesignCon 上，Don DeGroot 博士和我將調(diào)查表 1?中提到的一些更常見的測試方法，并根據(jù)經(jīng)過良好校準(zhǔn)的測試方法分析它們的準(zhǔn)確性。

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表 1.介電測試的標(biāo)準(zhǔn)測試方法，按層壓板制造商分類

本專欄沒有足夠的空間來進一步詳細介紹電介質(zhì)的電氣測試方法，但表 1 顯示了一些更常見的高層數(shù)環(huán)氧樹脂/玻璃層壓板供應(yīng)商的 Dk 和 Df 測試方法。在會議和隨后的網(wǎng)絡(luò)研討會期間，我們將討論一種比較多個供應(yīng)商的層壓板的方法，以及十幾種 IPC 介電和層壓板電氣特性方法。

這變得非常令人困惑，因為層壓板制造商可能會使用：

• 一種用于數(shù)據(jù)表的測試方法，另一種用于 Dk/Df 表的測試方法。
• 一種在 1GHz 時的測試方法，另一種在 1GHz 以上的測試方法。
• 一種用于 Dk 的測試方法和另一種用于 Df 的測試方法。

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