一种获得计算板材介电常数所需参数值的方法与流程

文档序号:12886202阅读:490来源:国知局

本发明涉及介电常数值的计算领域,尤其涉及一种获得计算板材介电常数所需参数值的方法。



背景技术:

介电常数(dielectricconstant)就是指材料的dk值,又称电容率或相对电容率,表征电介质或绝缘材料电性能的一个重要数据。它是指在同一电容器中用同一物质为电介质和真空时的电容的比值,表示电介质在电场中贮存静电能的相对能力,相对介电常数愈小绝缘性愈好。

另一方面来说介电常数也表示物质相对于真空来说增加电容器电容能力的度量。当绝缘材料的电容率较大时,信号线中的传输能量会有不少被蓄容在板材中,造成信号完整性差、信号品质不佳及传输速率减慢等问题。

在使用高频传输的pcb中,材料的dk值是影响信号传播速度的因素。dk值越小对信号的传播越有利。由于dk值影响pcb上走线的阻抗,所以dk值是pcb设计中很重要的一个参数。

目前,所有的芯板和pp片(半固化片)的dk值都由供应商提供,供应商提供的dk值大都为理论值,因此供应商提供的dk值的有效性有待评估。经过我们长期的计算证明,对于不同规格的pp片组合在一起的板材及不同含胶量的pp片,计算的真实数据与供应商提供的dk值通常差异很大,dk值的误差影响了pcb上走线的阻抗的准确度,阻抗的准确度又影响了信号的传播速度,因此,在pcb的设计中,需要重新评估介电常数,才能保证pcb板的信号传播速度,才能符合市场对pcb信号高速传播的需求。



技术实现要素:

本发明针对上述问题,提供一种通过微切片的物理方法来测量计算介电常数所需参数值的方法。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种获得计算板材介电常数所需参数值的方法,包括以下步骤:

s1、截取板材的截面制作微切片,其中板材上设有阻抗线,截取截面时沿阻抗线截面进行截取;

s2、测量板材介质层的厚度、阻抗线的厚度、阻抗线的底部线宽及阻抗线的顶部线宽,得到计算板材介电常数所需的参数值。

进一步,在s1步骤中,微切片是按照如下步骤制作的:

s1、通过锯子或者剪床截取板材,获得切样;

s2、采用砂纸将切样的截面磨平,形成磨平面;

s3、将磨平面进行抛光处理,形成抛光面,获得微切片。

进一步,在抛光处理后,还包括对抛光面进行微蚀处理。

进一步,微蚀处理是这样进行的:用棉花棒沾微蚀液沿抛光面擦拭2~3秒后立刻擦干。

进一步,微蚀液包括氨水、水和双氧水,其中氨水为45~55cc、水为45~55cc、双氧水为5~10滴,所述双氧水的浓度为1~8g/l,所述氨水的浓度为25%~28%。

进一步,抛光处理是这样进行的:将抛光绒布打湿,将抛光液倒入抛光绒布,反复擦拭磨平面,形成抛光面。

进一步,抛光液包括抛光粉和水,其中抛光粉与水的体积比为1:5。

进一步,其中抛光粉的最大粒径在0.3μm以下,抛光粉的硬度在莫氏硬度9以下。

进一步,在使用抛光液之前进行充分摇匀。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明通过微切片的物理方法将板材剖开,精确获得微切片的截面,再通过测量板材介质层的厚度、阻抗线的厚度、阻抗线的底部线宽及阻抗线的顶部线宽,精确获得上述数据,然后通过上述参数计算出材料的介电常数。与供应商提供的数据相比,通过计算后的介电常数值更加准确,为pcb设计提供了准确的数据,保证了保证pcb板的信号传播速度。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明:

图1是实施例中所述切样的结构示意图。

具体实施方式

为了更充分的理解本发明的技术内容,下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。

实施例

参照图1,本发明提供一种获得计算板材介电常数所需参数值的方法,包括以下步骤:

s1、通过剪床截取板材1,其中板材1上设有阻抗线2,截取截面时沿阻抗线2截面进行截取,获得切样;

s2、采用砂纸将切样的截面磨平,先用800砂纸进行粗磨,研磨过程中适量冲水,用来减少摩擦产生的热量以及起到润滑的作用;然后改用2500细磨,并修平磨歪磨斜的表面,形成磨平面;

s3、将磨平面进行抛光处理,抛光处理是这样进行的:将抛光粉与水的体积比为1:5混合,其中抛光粉的最大粒径在0.3μm以下,抛光粉的硬度在莫氏硬度9以下;在使用抛光液之前进行充分摇匀;将抛光绒布打湿,将摇匀后的抛光液倒入抛光绒布,反复擦拭磨平面,形成抛光面;

s4、抛光处理后,还包括对抛光面进行微蚀处理。微蚀处理是这样进行的:调配微蚀液:将50cc纯水、50cc氨水(浓度26%)、8滴双氧水(浓度为6g/l)混合,得到微蚀液;用棉花棒沾微蚀液沿抛光面擦拭2~3秒后立刻擦干,获得微切片。

s5、用阻抗测量仪测量板材1介质层的厚度h1、阻抗线2的厚度t1、阻抗线2的底部线宽w1及阻抗线2的顶部线宽w2,得到计算板材1介电常数所需的参数值。

s6、将板材1介质层的厚度h1、阻抗线2的厚度t1、阻抗线2的底部线宽w1、阻抗线2的顶部线宽w2及板材1介质层介电常数εr输入计介电常数的计算软件,计算出压合后板材1的介电常数。

对比例:供应商提供的一种板材的dk值是4.5,我们通过测量并计算得出实际的dk值是4.8,实际dk值与供应商提供的dk值相差0.3,如果不计算设计的dk值,而将供应商提供的dk值带入公式计算模拟阻抗,那么就会严重影响到阻抗的计算,从而影响到pcb的信号传输速度。因此,计算模拟阻抗的时候选取实际的4.8的dk值,结果会更为精确。

本发明通过微切片的物理方法来测量板材1介质层的厚度、阻抗线2的厚度、阻抗线2的底部线宽及阻抗线2的顶部线宽,然后通过上述参数计算出材料的介电常数。使得可以评估供应商提供的介电常数值的有效性,对于一些不同规格的半固化片混压板材1及不同含胶量的半固化片板材1,可以计算出有效的介电常数,为pcb设计提供准确的参数,使得没有dk测量仪的厂家,也可以计算有效dk值,保证了pcb板的质量。

以上所述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容,以便于读者更容易理解,但不代表本发明的实施方式仅限于此,任何依本发明所做的技术延伸或再创造,均受本发明的保护。



技术特征:

技术总结
本发明涉及介电常数值的计算领域,具体为一种获得计算板材介电常数所需参数值的方法,本发明通过微切片的物理方法来测量板材介质层的厚度、阻抗线的厚度、阻抗线的底部线宽及阻抗线的顶部线宽,然后通过上述参数计算出材料的介电常数。使得可以评估供应商提供的介电常数值的有效性,对于一些不同规格的半固化片混压板材及不同含胶量的半固化片板材,可以计算出有效的介电常数,为PCB设计提供准确的参数,保证PCB板的质量。

技术研发人员:乐禄安;孙保玉;周文涛
受保护的技术使用者:深圳崇达多层线路板有限公司
技术研发日:2017.07.31
技术公布日:2017.11.07
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