다음으로 고속 PCB 소재에 대한 5가지 요건에 대해 자세히 설명하겠습니다. 고속 신호의 무결성은 주로 임피던스, 전송선 손실, 그리고 시간 지연 일관성과 관련이 있습니다. 수신단에서 적절한 파형과 아이 다이어그램을 수신하는 것은 신호 무결성을 보장합니다. 따라서 고속 디지털 회로 PCB 소재를 선택하는 주요 지표는 유전상수, 소산인자, 그리고 손실입니다. 아날로그 회로든 디지털 회로든 PCB 소재의 유전상수(Dk)는 소재에 적용되는 실제 회로 임피던스 값과 밀접한 관련이 있기 때문에 중요한 매개변수입니다. PCB 재료의 유전상수(Dk) 값이 주파수 또는 온도에 따라 변하면 전송선 임피던스에 예상치 못한 변화가 발생하여 고속 디지털 회로의 신호 전송 성능에 악영향을 미칩니다. PCB 재료의 유전상수 값이 주파수 고조파 성분에 따라 다른 값을 나타내면 임피던스 또한 주파수에 따라 달라집니다. 유전상수 값과 임피던스의 예상치 못한 변화는 고조파 성분에 일정 수준의 손실과 주파수 오프셋을 유발하여 신호 왜곡 및 신호 무결성 저하를 초래합니다. 유전상수 값과 밀접한 관련이 있는 분산 또한 재료의 특성입니다. 주파수에 따른 유전상수 값의 변화가 작을수록 분산이 작아지고 고속 디지털 회로 애플리케이션의 성능이 향상됩니다. 유전체 재료의 분극, 재료 손실, 고주파 구리 도체의 표면 거칠기 등 다양한 요인이 회로 분산에 영향을 미칩니다. 따라서 고속 재료의 유전상수 값은 다양한 주파수 대역 및 온도에서 변동을 최소화하면서 안정적으로 유지되어야 합니다. 전송선 손실에는 일반적으로 유전상수 손실, 도체 손실, 복사 손실이 포함됩니다. 유전 손실(절연 손실이라고도 함)은 주파수, 특히 고속 디지털 신호의 고차 고조파 주파수와 함께 증가하여 심각한 진폭 감쇠를 유발하고 신호 왜곡을 초래합니다. 유전 손실은 신호 주파수, 절연층의 유전율 Dk의 제곱근, 그리고 절연층의 유전 손실 계수 Df에 비례합니다. 도체 손실은 도체의 종류(종류에 따라 저항이 다름), 절연층과 도체의 물리적 치수와 관련이 있으며, 주파수의 제곱근에 비례합니다.다양한 기판을 사용하는 PCB 제조는 주로 표피 효과와 표면 거칠기를 통해 도체 손실에 영향을 미칩니다. 신호선의 거칠기는 구리박의 종류에 따라 달라집니다. 표피 효과/깊이의 영향으로 구리 톱니의 길이는 고속 신호 전송 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 구리 톱니가 짧을수록 고속 신호 전송 품질이 향상됩니다. 복사 손실은 유전 특성과 관련이 있으며 유전 상수(Dk), 유전 손실 계수(Df), 그리고 주파수의 제곱근에 비례합니다. 참고: 고품질 재료는 비용도 높습니다. 엔지니어는 제품의 비용 대비 성능을 극대화하기 위해 설계 요구 사항 충족, 제조 용이성, 그리고 비용 간의 균형을 맞춰야 합니다.
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