Tabel Constantă Dielectrică FR4
Proprietăți dependente de frecvență ale materialului PCB FR4 Standard
Tabel Constantă Dielectrică FR4
Utilizați această diagramă de referință pentru a estima modul în care constanta dielectrică standard FR4 și factorul de disipare se schimbă cu frecvența înainte de deciziile finale privind impedanța și materialul.
La proiectarea PCB-urilor de mare viteză sau RF utilizând FR4, este crucial să înțelegeți că Constanta Dielectrică (Dk, εr) și Factorul de Disipare (Df, Tangenta de Pierdere) nu sunt valori statice. Acestea variază cu frecvența, scăzând de obicei în Dk și crescând în Df pe măsură ce frecvența crește. Utilizați acest tabel ca referință generală pentru materialele FR4 standard (Tg 130-140°C).
| Frecvență | Constantă Dielectrică (Dk) | Factor de Disipare (Df) |
|---|---|---|
| 1 MHz | 4.7 | 0.015 |
| 10 MHz | 4.6 | 0.018 |
| 100 MHz | 4.5 | 0.020 |
| 1 GHz | 4.35 | 0.022 |
| 2.5 GHz | 4.30 | 0.023 |
| 5 GHz | 4.25 | 0.025 |
| 10 GHz | 4.20 | 0.028 |
| 20 GHz | 4.15 | 0.030 |
Aceste valori sunt date de referință de inginerie direcțională numai pentru FR4 standard. Comportamentul dielectric real depinde de familia de laminat, sistemul de rășină, stilul sticlei, profilul de cupru, procesare și metoda de testare. Lucrările finale cu impedanță controlată ar trebui să utilizeze datele exacte ale materialelor de la producătorul PCB.
Când să utilizați acest instrument
Verificați dacă constanta dielectrică presupusă este direcțională rezonabilă înainte de a estima impedanța controlată și geometria urmelor.
Folosiți-l pentru a înțelege unde standardul FR4 începe să devină o potrivire slabă pentru rutarea sensibilă la pierderi sau cu frecvență mai mare.
Introduceți acest lucru în discuțiile de grup atunci când trebuie să comparați ipotezele standard FR4 cu datele reale ale laminatului și capacitatea de fabricație.
Note practice
• FR4 standard poate funcționa pentru multe plăci digitale și de uz general, dar nu este automat materialul potrivit pentru fiecare design critic pentru impedanță.
• Deplasările Dk afectează viteza de propagare și impedanța; Deplasările Df afectează pierderea de inserție și atenuarea semnalului.
• La frecvențe mai mari, ipotezele simplificate devin mai puțin fiabile și selecția materialului devine mai importantă.
De ce contează Dk?
De ce contează Df?
Resurse conexe și pașii următori
Utilizați ipotezele dielectrice din această referință pentru a estima ținte de impedanță cu un singur capăt.
Verificați încrucișați deciziile legate de geometrie atunci când cerințele de semnal și curent trebuie să coexiste pe aceeași placă.
Treceți de la ipotezele generice FR4 la stivuire, laminate și revizuire pregătită pentru fabricare.
Trimiteți impedanța țintă, intervalul de frecvență și întrebările materiale către inginerie.
Întrebări Frecvente
Este FR4 potrivit pentru proiectele de antene 5G?
În general, nu. Pentru frecvențele mmWave 5G, pierderea de semnal (Df) în FR4 standard este prea mare, iar stabilitatea Dk este slabă. Ar trebui să luați în considerare laminate specializate de înaltă frecvență. Totuși, pentru benzile sub-6GHz, FR4 de înaltă performanță ar putea fi acceptabil în funcție de lungimea traseului.
Temperatura afectează Dk?
Da. Dk crește de obicei cu temperatura. Dacă dispozitivul dvs. funcționează în medii termice extreme, impedanța constantă necesită materiale cu un "Coeficient Termic al Constantei Dielectrice" (TcDk) stabil.
Aveți nevoie de ajutor pentru alegerea ipotezelor laminate pentru lucrări PCB cu impedanță critică?
Vă putem ajuta la revizuirea FR4 adecvarea, obiectivele dielectrice, riscul de frecvență și deciziile de stivuire de producție înainte de a bloca cerințele de rutare sau de impedanță controlată.