阻焊油墨对高速PCB阻抗和损耗影响研究

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1、万方数据产品检测与可靠性InspeCtionandReliabi¨ty2016春季国际PCB技术／信息论坛‘阻焊油墨对高速PCB阻抗和损耗影响研究PaperCOde：S一071程柳军王红飞陈蓓(广州兴森快捷电路科技有限公司，广东广州510663(深圳市兴森快捷电路科技股份有限公司，广东深圳518028)摘要阻抗匹配和降低传输线损耗是高速印制电路板(PCB)重要指标，而阻焊层作为PcB的重要组成部分，其对外层传输线的阻抗和损耗均有较大的影响。对于高速PCB设计和制造而言，了解阻焊层对阻抗、损耗的影响程度以及如何减少阻焊层对PcB电性能的影响有重要意义。文章对

2、比分析了无阻焊和覆盖阻焊油墨前后PcB电性能变化，并重点分析了常规阻焊油墨和低介电常数／低损耗因子阻焊油墨对外层传输线阻抗和损耗的影响，可为高速PCB设计和阻焊油墨的选用提供参考。关键词阻焊油墨；介电常数；损耗因子；高速中国印制板中图分类号：TN41文献标识码：A文章编号：1009—0096(2016)增刊一0166—08Theimpactofsoldermaskonhigh-speedPCBimpedanceandlosscHENLitl-jun聃，ANGHong母tCHENBeiAbSt陀CtImpedancematchingandreducingtr

3、ansmissionlossareimportantindicatorStodeVelophigh·speedPCB．AsanimportantpartofPCB，thesoIdermaskhasastrongimpactontheinlpedanceandlossoftransmissionline．Forhigh·speedPCBdesignandmanuf．acturing，itisnecessarytounderstandthedegreeofs01dermaskaff．ectstheimpedanceand仃ansmissionloss，andh

4、owtoreducethee矗’ects．Inthispaper，meimpactofsoldermaskonmeelectricalpropertiesofPCBwasanalyzed，andthediff．erencebetweenaconventionalsoldermask狮daIowdielectricconstallt／lowIossf．actorsoldermaskwasinVestigated，whichcouldprovidesomeref．erencef．orthedesigningofPCBandselectingofsolderma

5、sk．KeywordsSOIderMask：DieIectr．cC0nstant：Dielectr．cDissipationFactOr：High—speedPCB^．j▲·■LU刖吾近年来，电子产品不断朝着高密度化、多功能化及信号传输高频化、高速化方向发展，目前，骨干网信号传输速率己高达100Gbi“s，相应地单通道传输速率也高达10Gbit／s甚至25Gbit／s，且信号传输高速化仍保持着迅猛的发展趋势。信号传输的高速化发展使得信号传输过程中更容易出现反射、串扰等信号完整性问题，且传一166—万方数据2016春季国际PCB技术／信息论坛产品检测与可靠性

6、InspectionandReIiabmty输速率越快，信号损耗越大，如何降低信号在传输过程中的损耗、保证信号完整性是高速PCB发展中面临的巨大挑战。众所周知，高速PCB的关键指标包括传输线损耗、阻抗匹配及时延一致性，而传输线损耗又可分为介质损耗、导体损耗和辐射损耗”1，其中，介质损耗主要取决于PCB板材的玻纤和树脂等，导体损耗主要受“趋肤效应”和导体表面粗糙度的影响。因此，基于高速PCB的发展要求，对高速PCB材料的研发和应用，关注的重点也在PCB板材，主要包括低损耗因子的树脂体系、低损耗的玻纤布(开纤布)、低粗糙度铜箔等。对于高速材料，其介电常数和损耗

7、因子是材料性能高低的重要评价指标。介电常数又称电容率或相对电容率，是表征电介质或绝缘材料电性能的一个重要数据，介电常数越小绝缘性越好。对于信号传输而言，信号的传输速度是由光速和绝缘层的介电常数所决定的，介电常数越大则信号传输速度越慢。损耗因子是介质电能损耗或绝缘材料信号衰减能力的表征物理量，Df越高，介质电导和极化的滞后效应越厉害，电能或信号的损失就越多”1。目前，常见板材和阻焊油墨的介电常数和损耗因子如表l所示，由表可知，常规阻焊油墨的损耗因子远大于高速板材。表1不同等级PCB板材与常规油墨介电常数和损耗因子MiddleⅥryLowSupcr常规FR．4

8、LOwLoss常规阻焊油墨L0ssLossLowLoss介电常数／