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怒目图与板材电性 一、题解 近来几年来好多基材板的广告或型录中,经常参加一种 " 眼图"〔EyeDiagram
orEyePattern
〕的画面,说明其板材对高频高速讯号所造成的损失〔
Los
s
〕很小,表达其板材的结构组织厚度整齐均匀;即使针对超大板。面很长的传输线〔比方
30\x85迹
\xA9
,于高速操作〔比方2GH
〕或宽带作业〔比方5Gbps〕等动向情况中,其板材依旧能够保持优异的讯号传输质量。
此种以"怒目"大小的画面,说明板材整体质量对讯号传输的影响, 可谓相当明\xB2t 简单。那就是眼睛
睁的愈大时,就表示高频工作中板材质量优异,将使得远程讯号之收效牢固。反之眼睛睁不开或睁的很小
者,即表板材质量不好,对讯号能量造成的损失过大,甚至出现误码〔
ErrorBit 〕的可能。本文将详述此种 "眼图"的前因结果,以减少业界好学者之迷惑。
分别为LG、Isola 、N
el co及松电工等用于高频与长线之板材,成心说明其板材之动向电性质量优异,而以眼图做为整体
性表达方式。 二、以Dk 与Df
表达板材之电性 的故事 开初一般 CCL 业者对其板材电性质量优异的口头禅,最常朗朗上
口如数家珍的就是 LowDk与Low
Df !事实上这可是一种静态的表达方式而已。您假设还想要再深入追究此二术语时,多半情况也是一问
三不知互相瞠目以对。也许干脆就语言闪烁藉词遁走,甚至轻描淡写一语带过装得很懂的样子。笔者在详
细说明眼图从前,先就 D
k 与Df做一番深入性的介绍。 Dk正确的译名是介质常数〔 DielectricConstant
〕,介质系指绝缘性板材而言〔如玻纤与环氧树脂〕 ,是名词而非形容词。早期业界所采用的 "常数"其
实其实不太对劲,最多也可是一种系数而已。是故学界与业界在知错能改的学术良知下, D
k 现行的正确说法已改为 εr〔相对容电率, Relative Permitivity 〕,现就其原理方面进一步说明如
下。 图2
. 当数码串流〔 DataString 或BitString 简称码流〕之位〔 bit 〕在讯号线中从 Driver 正向
奔往远程 Re
cive
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之际,也同时出现正向电流〔+〕的流动。到达目的地后的电流即经过接地脚,再经讯号线正下方参照铜面的轨迹而负向〔-〕驰返。于是在动向工作之际,其讯号线中会产生交流式的电感,而在绝缘资料中却会出现无量连续式的电容。
多层板之讯号线从发讯端〔 Driver 各引脚中之 Output 〕正向〔+ 〕发送讯号,到达远
方接收端〔 Rec
eiver 之Input 〕后,其电流即经过接地脚沿着讯号线正下方,另一层参照大铜面之回归途径
ReturnPath
〕而负向〔
〕驰返原点。于是讯号线与接地层〔或电源层〕大铜面,以及夹于此间的绝缘板材,三者在工作中即
可组成刹时性之无量多枚电容器。其电容量的大小,与铜层上下重合的面积以及 D
k 成正比;并与两铜面间之距离成反比,由公式可知: 真空或无聊空气之容电率〔 Permitivi
ty〕其绝对值是 ε0=8
.85pF/m ,为了合用上的方便与简化起见, 科学上特将此一数值设定为 1,
再将各种绝缘资料〔即绝缘介质〕的容电率〔日文为诱电率〕与该绝对值相对照,即成了所谓的 "相对
容电率"〔Relative
Permintivity 〕,符号为εr,读音是“ EpsilonR 〞。由于希腊字母不方便打字,故有些人也误认为
是Er。
从传输质量的角度来看时,板材的 εr愈小者所形成的电容量就愈小,也就是跑线〔 Line-Run
即讯号线〕中所暂时可能已被吸住,或无法使用的能量就会愈少。这就是一般人常说的 Dk愈低时,板
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材的电性就会愈好的原因。由于讯号之部份能量是暂时被吸附在绝缘介质中,只要电流一停掉,电容消失
后其电荷又将马上回到跑线系统中。故知 Dk其实不是真切的损失,可是暂时被冻结无法使用而已。但是讯号
的能量已因 Dk的搅局而有所缺乏,以致传输速率〔
Vp 〕方面也就自然就有所变慢。该讯号流传速率 (Vp) 与板材相对容电率 ( εr)之关系以下:
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