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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流瞪眼图与板材电性.精品文档.瞪眼图与板材电性 一、题解 近年来许多基材板的广告或型录中,经常加入一种 眼图(Eye Diagram orEye Pattern )的画面,说明其板材对高频高速讯号所造成的损失( L o s 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(例如3 0x85迹xA9,于高速操作(例如2 G H z)或宽带作业(例如5 G b p s)等动态情况中,其板材仍然能够维持良好的讯号传输质量。 此种以瞪眼大小的画面,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,
2、就表示高频工作中板材质量良好,将使得远程讯号之效果稳定。反之眼睛睁不开或睁的很小者,即表板材质量不佳,对讯号能量造成的损失过大,甚至出现误码( Error Bit )的可能。本文将详述此种眼图的来龙去脉,以减少业界好学者之困惑。 图1 .此四图分别为L G、I s o l a、N e l c o及松电工等用于高频与长线之板材,刻意说明其板材之动态电性质量良好,而以眼图做为整体性表达方式。 二、以 D k 与 D f 表达板材之电性 2.1 D K 的故事 早先一般C C L业者对其板材电性质量良好的口头禅,最常朗朗上口如数家珍的就是Low Dk与Low Df!事实上这只是一种静态的表达方式而已
3、。您若还想要再深入追究此二术语时,多半情况也是一问三不知彼此瞠目以对。或者干脆就言语闪烁藉词遁走,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之前,先就D k与D f做一番深入性的介绍。 D k正确的译名是介质常数( Dielectric Constant ),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并不太对劲,最多也只是一种系数而已。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r(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(Data String或B
4、it String简称码流)之位(b i t)在讯号线中从D r i v e r正向奔往远程R e c i v e r之际,也同时出现正向电流(+)的流动。到达目的地后的电流即通过接地脚,再经讯号线正下方参考铜面的轨迹而负向(-)驰返。于是在动态工作之际,其讯号线中会产生交流式的电感,而在绝缘材料中却会出现无穷连续式的电容。 多层板之讯号线从发讯端( D r i v e r 各引脚中之O u t p u t )正向( + )发送讯号,到达远方接收端( R e c e i v e r之I n p u t)后,其电流即通过接地脚沿着讯号线正下方,另一层参考大铜面之回归途径( Return Path
5、 )而负向( -)驰返原点。于是讯号线与接地层(或电源层)大铜面,以及夹于其间的绝缘板材,三者在工作中即可组成瞬间性之无限多枚电容器。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: 真空或干燥空气之容电率( P e r m i t i v i t y)其绝对值是08 . 8 5 p F / m,为了实用上的方便与简化起见, 科学上特将此一数值设定为1 , 再将各种绝缘材料(即绝缘介质)的容电率(日文为诱电率)与该绝对值相对比,即成了所谓的相对容电率(Relative Permintivity ),符号为r,读音是“ Epsilon R”。由于希腊字母不方便打字,故有些人也误认为是E r。 从传输质量的角度来看时,板材的r愈小者所形成的电容量就愈小,也就是跑线( L i n e - R u n 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立即回到跑线系统中。故知Dk并非真正的损失,只是暂时被冻结无法使用而已。不过讯号的能量已因Dk的搅局而有所不足,以致传输速率( V p)方面也就自然就有所变慢。该讯号传播速率( V p )与板材相对容电率( r )之关系如下: