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板材介电常数一览表

板材介电常数一览表
板材介电常数一览表

Dk@10GHz Supplier Name Type D.F.CTE X CTE Y CTE Z MIL REF IPC 2.08 +/ 0.02Nelco NY9208P,W0.00062535260--

2.1Polyflon CuFlon P0.0004512.912.912.9--

2.17 2.20 +/

0.02Arlon CuClad

217LX

P,W,CP0.00092928246GY May-03

2.17 2.20 +/

0.02

Arlon DiClad 880P,W0.00092534252GY May-03 2.17+/ 0.04Arlon IsoClad 917P,R0.00134647236GP,GR Mar-03

2.17 +/ 0.02

Arlon Intermod/-

165dbc

P,W0.00092534252-125/05

2.17 +/ 0.02Nelco NY9217P,W0.00082535260--

2.17Taconic TLY-5A P,W0.00092020280GY125/05 2.20 +/ 0.02Nelco NY9220P,W0.00092535260--

2.20 +/ 0.02

Rogers RT/Duroid

5880

P,R0.00093148237GP,GR125/04

2.2Taconic TLY-5P,W0.00092020280GY125/05 2.32 +/ 0.005Polyflon Polyguide P,W0.0002108108108--

2.33 +/ 0.02Arlon CuClad

233LX

P,W,CP0.00132324194GY May-03

2.33 +/ 0.02

Arlon DiClad 870P,W0.00131729217GY May-03

2.33 +/ 0.04

Arlon IsoClad 933P,R0.00163135203GP,GR Mar-03 2.33 +/ 0.02Nelco NY9233P,W0.00112535260--

2.33 +/ 0.02Rogers RT/Duroid

5870

P,R0.00122228173GP,GR125/04

2.33

Taconic TLY-3P,W0.00122020280GY125/05

2.4 2.6 +/ 0.02

Arlon CuClad

250GT

P,W,CP0.0011819177GT Jan-03

2.4 2.6 +/ 0.02Arlon CuClad

250GX

P,W,CP0.00221819177GX Feb-03

2.4 2.6 +/ 0.02Arlon DiClad 522P,W0.00181421173GT Jan-03 2.4 2.6 +/ 0.02

Arlon DiClad 527P,W0.00181421173GX Feb-03

2.4 2.6 +/ 0.04

Rogers Ultralam

2000

P,W0.00191515200GX125/02

2.40 +/ 0.04Nelco NX9240P,W0.00161218150--

2.45 +/ 0.04Nelco NX9245P,W0.00161218150--

2.45

Taconic TLX-0P,W0.0019912140GX125/02

2.5

Arlon AD250P,W0.0018121595-804662 2.50 +/ 0.04Nelco NX9250P,W0.00171218150GX125/02

2.5Taconic TLX-9P,W0.0019912140GX125/02

2.55

Arlon AD255P,W0.0018121595-804662

2.55

Polyflon NorClad P,W .0007@1M

hz

535353-125/02

2.55 +/ 0.04Nelco NX9255P,W0.00181218150GX125/02

2.55 +/ 0.04Taconic TLX-8P,W0.0019912140GX125/02

2..6Sheldahl ComClad HF T0.0025595959

Copper

Clad Norel

-

2.6Arlon AD260A P,W0.0017121595-N/A 2.60 +/ 0.04Nelco NX9260P,W0.00191218150GX125/02

2.6Taconic TLX-7P,W0.0019912140GX125/02

2.65Taconic TLX-6P,W0.0019912140GX125/02

2.7Arlon AD 270P,W0.003121595-Sep-03 2.70 +/ 0.04

Nelco NX9270P,W0.00222535260GX125/02

2.75Taconic TLC-27P,W0.00391270--

2.92 +/ 0.04Rogers RT/Duroid

6002

P,C0.0012161624--

2.94Arlon CLTE-XT P,C,W0.00128820-Jun-03

2.94

Arlon LC-CLTE P,C,W0.0025101235-Jun-03 2.94 +/ 0.04Nelco NX9294P,W0.00222535260GX125/02 2.94 +/ 0.07Nelco NH9294P,W0.002291271--

2.94 +/ 0.04Rogers RT/Duroid

6202

P,C,W0.0015151530--

2.95

Taconic TLE-95P,W0.00391270--

2.96Arlon CLTE P,C,W0.0025101235-Jun-03

3Arlon AD300A P,W0.0021212125-Sep-03 3.00 +/ 0.04Nelco NX9300P,W0.00232535260GX125/02 3.00 +/ 0.07Nelco NH9300P,W0.002391271--

3.8

Nelco N9300-13 RF ME0.00413-20-67--

3.00 +/ 0.04Rogers RO3003P,C0.0013171724GX125/02

3Taconic TLC-30P,W0.00391270--

3

Taconic TacLam

TLG-30

P,C,W0.002681261--

3.00 @ 1.9

GHz Taconic Rf-30P,C,W0.00141121125--3Taconic TSM-30P,C,W0.0015232878--3.02 +/ 0.05Rogers RO3203P,C,W0.0016131358--3.05 +/ 0.05

GIL GML 1000polyester0.004403480--

Dk@10GHz Supplier Name Type D.F.CTE X CTE Y CTE Z MIL REF IPC

3.05Polyflon Cu Clad

ULTEM

-0.003565656--

3.2Arlon AD320P,W0.003121595-Sep-03

3.2

Nelco N8000Q CE0.00611月13日-70 (2)--3.20 +/ 0.04Nelco NX9320P,W0.00242535260--3.20 +/ 0.07Nelco NH9320P,W0.002491271--

3.2

Nelco N9320-13

RF

ME0.004513-20-67--

3.2Taconic TLC-32P,W0.00391270--

3.2Taconic TacLam

TLG-32

P,C,W0.002681261--

3.26 +/ 0.05GIL MC5polyester0.0142526315--3.27 +/ 0.032

Rogers TMM-3C,T0.002161620--3.38 +/ 0.06Arlon25N C,W,T0.0025151552-Oct-03 3.38 +/ 0.07Nelco NH9338P,W0.002591271--3.38 +/ 0.05Rogers RO4003C C,T0.0027111446--

3.38

Taconic TacLam

TLG-34

P,C,W0.003181261--

3.38

Nelco N9338-13

RF

ME0.004613-20-67--

3.48 +/ 0.10Nelco NH9348P,W0.00391271--3.48 +/ 0.05Rogers RO4350B C,T0.0037141635--

3.48

Nelco N9350-13

RF

ME0.005513-20-67--

3.5

Arlon AD350P,C,W0.003121595-Sep-03

3.5Arlon AD350A P,C,W0.0035935-Sep-03 3.50 +/ 0.10Nelco NH9350P,W0.00391271--

3.5

Nelco N4350-13

RF

ME0.006510月14日- 3.50%--

3.5

Nelco N8000CE0.011-- 2.50%--3.50 +/ 0.05Rogers RO3035P,C0.0017171724--

3.5Taconic TacLam

TLG-35

P,C,W0.00381261--

3.50@1.9

GHz Taconic RF-35P,C,W0.0018192464--3.50@1.9

GHz Taconic RF-35A P,C,W0.00161013106--3.50@1.9

GHz

Taconic RF-35P P,C,W0.00251515110--3.58 +/ 0.06Arlon25FR C,W,T0.0035161859-Nov-03

3.5

4.0

Isola Gigaver

210

W,T0.01-----

3.6

4.2 typ.

Matsushita Megtron W,T0.01-----3.8 4.2GE Getek W,T0.01121555--

3.8

4.0Isola Gigaver

410

W,T0.007-----

3.8

Nelco N4380-13

RF

ME0.00710月14日- 3.50%--

3.86 +/ 0.08GIL MC3polyester0.019-----

4.1Arlon AD410P,C,W0.0039940-4103/16 4.10 +/ 0.10Nelco NH9410P,W0.00391271--4.10 Full

Sheet Taconic RF-41P,C,W0.003891293--

4.3Arlon AD430P,C,W0.0039940-4103/16

4.30 Full

Sheet

Taconic RF-43P,C,W0.003391196--

4.5Arlon AD450P,C,W0.003581142-4103/16 4.50 +/ 0.10

Nelco NH9450P,W0.00391271--

4.50 +/ 0.045

Rogers TMM-4C,T0.002141420--4.50 Full

Sheet

Taconic RF-45P,C,W0.003791396--

5.1Arlon AD5P,C,W0.003151545-4103/16

6.00 +/ 0.08Rogers TMM-6C,T0.0023161620--

6.15

Arlon AD600P,C,W0.003111045-Jul-03

6.15 +/ 0.15Rogers RT/Duroid

6006

P,C0.00274734117-125/07

6.15 +/ 0.15Rogers RO3006P,C0.002171724-125/07 6.15 +/ 0.15Rogers RO3206P,C,W0.0027131334--6.15 Full

sheet Taconic RF-60A P,C,W0.00289869--9.20 +/ 0.23Rogers TMM-10C,T0.0023161620--

9.80 +/ 0.245Rogers TMM-10i C,T0.002161620--

10.0 nominal Arlon AR1000P,C,W0.003141637-Aug-03 10.0 Full

Sheet Taconic CER-10P,C,W0.0035131546--

10.2Arlon AD1000P,C,W0.002381020-Aug-03

10.2Arlon AD10P,C,W0.005668-N/A 10.2 +/ 0.30Rogers RO3010P,C0.0023171724-125/08 10.2 +/ 0.50Rogers RO3210P,C,W0.0027131334--

10.2 +/ 0.25Rogers RT/Duroid

6010LM P,C0.0023242424-125/08

PCB介电常数知识

1、我们常用的PCB介质是FR4材料的,相对空气的介电常数是4.2-4.7。这个介电常数是会随温度变化的,在0-7 0度的温度范围内,其最大变化范围可以达到20%。介电常数的变化会导致线路延时10%的变化,温度越高,延时越大。介电常数还会随信号频率变化,频率越高介电常数越小。100M以下可以用4.5计算板间电容以及延时。 2、一般的FR4材料的PCB板中内层信号的传输速度为180ps/inch(1inch=1000mil=2.54cm)。表层一般要视情况而定,一般介于140与170之间。 3、实际的电容可以简单等效为L、R、C串联,电容有一个谐振点,在高频时(超过这个谐振点)会呈现感性,电容的容值和工艺不同则这个谐振点不同,而且不同厂家生产的也会有很大差异。这个谐振点主要取决于等效串联电感。现在的比如一个100nF的贴片电容等效串联电感大概在0.5nH左右,ESR(等效串联电阻)值为0.1欧,那么在24M 左右时滤波效果最好,对交流阻抗为0.1欧。而一个1nF的贴片电容等效电感也为0.5nH(不同容值差异不太大),E SR为0.01欧,会在200M左右有最好的滤波效果。为达好较好的滤波效果,我们使用不同容值的电容搭配组合。但是,由于等效串联电感与电容的作用,会在24M与200M之间有一个谐振点,在这个谐振点上有最大阻抗,比单个电容的阻抗还要大。这是我们不希望得到的结果。(在24M到200M这一段,小电容呈容性,大电容已经呈感性。两个电容并联已经相当于LC并联。两个电容的ESR值之和为这个LC回路的串阻。LC并联的话如果串阻为0,那么在谐振点上会有一个无穷大的阻抗,在这个点上有最差的滤波效果。这个串阻反倒会抑制这种并联谐振现象,从而降低LC谐振器在谐振点的阻抗)。为减轻这个影响,可以酌情使用ESR大些的电容。ESR相当于谐振网络里的串阻,可以降低Q值,从而使频率特性平坦一些。增大ESR会使整体阻抗趋于一致。低于24M的频段和高于200M的频段上,阻抗会增加,而在24M与200M频段内,阻抗会降低。所以也要综合考虑板子开关噪声的频带。国外的一些设计有的板子在大小电容并联的时候在小电容(680pF)上串几欧的电阻,很可能是出于这种考虑。(从上面的参数看,1nF的电容Q值是100nF电容Q值的10倍。由于手头没有来自厂商的具体等效串感和ESR的值,所以上面例子的参数是根据以往看到的资料推测的。但是偏差应该不会太大。以往多处看到的资料都是1nF和100nF的瓷片电容的谐振频率分别为100M和10M,考虑贴片电容的L要小得多,而又没有找到可靠的值,为讲着方便就按0.5nH计算。如果大家有具体可靠的值的话,还希望能发上来^_^) 介电常数(Dk, ε,Er)决定了电信号在该介质中传播的速度。电信号传播的速度与介电常数平方根成反比。介电常数越低,信号传送速度越快。我们作个形象的比喻,就好想你在海滩上跑步,水深淹没了你的脚踝,水的粘度就是介电常数,水越粘,代表介电常数越高,你跑的也越慢。 介电常数并不是非常容易测量或定义,它不仅与介质的本身特性有关,还与测试方法,测试频率,测试前以及测试中的材料状态有关。介电常数也会随温度的变化而变化,有些特别的材料在开发中就考虑到温度的因素.湿度也是影响介电常数的一个重要因素,因为水的介电常数是70,很少的水分,会引起显著的变化. 以下是一些典型材料的介电常数(在1Mhz下):

材料的介电常数和磁导率的测量

无机材料的介电常数及磁导率的测定 一、实验目的 1. 掌握无机材料介电常数及磁导率的测试原理及测试方法。 2. 学会使用Agilent4991A 射频阻抗分析仪的各种功能及操作方法。 3. 分析影响介电常数和磁导率的的因素。 二、实验原理 1.介电性能 介电材料(又称电介质)是一类具有电极化能力的功能材料,它是以正负电荷重心不重合的电极化方式来传递和储存电的作用。极化指在外加电场作用下,构成电介质材料的内部微观粒子,如原子,离子和分子这些微观粒子的正负电荷中心发生分离,并沿着外部电场的方向在一定的范围内做短距离移动,从而形成偶极子的过程。极化现象和频率密切相关,在特定的的频率范围主要有四种极化机制:电子极化 (electronic polarization ,1015Hz),离子极化 (ionic polarization ,1012~1013Hz),转向极化 (orientation polarization ,1011~1012Hz)和空间电荷极化 (space charge polarization ,103Hz)。这些极化的基本形式又分为位移极化和松弛极化,位移极化是弹性的,不需要消耗时间,也无能量消耗,如电子位移极化和离子位移极化。而松弛极化与质点的热运动密切相关,极化的建立需要消耗一定的时间,也通常伴随有能量的消耗,如电子松弛极化和离子松弛极化。 相对介电常数(ε),简称为介电常数,是表征电介质材料介电性能的最重要的基本参数,它反映了电介质材料在电场作用下的极化程度。ε的数值等于以该材料为介质所作的电容器的电容量与以真空为介质所作的同样形状的电容器的电容量之比值。表达式如下: A Cd C C ?==001εε (1) 式中C 为含有电介质材料的电容器的电容量;C 0为相同情况下真空电容器的电容量;A 为电极极板面积;d 为电极间距离;ε0为真空介电常数,等于8.85×10-12 F/m 。 另外一个表征材料的介电性能的重要参数是介电损耗,一般用损耗角的正切(tanδ)表示。它是指材料在电场作用下,由于介质电导和介质极化的滞后效应

常见物质介电常数汇总

Sir-20说明书普通材料的介电值和术语集 1

常见物质的相对介电常数值和电磁波传播速度(RIS-K2说明书)

------------------《探地雷达方法与应用》(李大心)

2007第二期勘察科学与技术

电磁波在部分常见介质中的传播参数 (The propagation parameters of the electromagnetic wave in the medium) 地球表面大部分无水的物质(如干燥的土壤和岩石等)的介电常数,实部一般介于1.7-6之间,水的介电常数一般为81,虚部很小,一般可以忽略不计。岩石和土壤的介电常数与其含水量几乎呈线形关系增长,且与水的介电常数特性相同。所以天然材料的电学特性的变化,一般都是由于含水量的变化所致。对于岩石和土壤含水量和介电常数的关系国内外进行了详细研究(P.Hoekstra, 1974; J.E.Hipp,1 974;J .L.Davis,1 976;G A.Poe,1 971;J .R.Wang,1 977;E .G.巧okue tal ,1 977)。在实验室内大量测量了不同粒度的土壤一水混合物介电常数,考虑到束缚水和游离水,提出了经验土壤介电常数混合模型(J.R.Wang, 1985)。实验室内用开路探头技术和自由空间天线技术测量干燥岩石的介电常数(F.TUlaby, 1990)。国内肖金凯等人(1984, 1988)测量了大量的岩石和土壤的介电常数,王湘云、郭华东(1999)研究了三大岩类中所含的矿物对其介电常数的影响。研究表明,土壤中

含水量的变化影响介电常数的实部,水溶液中含盐量的变化影响土壤的导电性,即介电常数的虚部。水与某些铁锰化合物具有高的介电常数,绝大多数矿物的介电常数较低,约为4--12个相对单位,由于主要造岩矿物与水的相对介电常数存在较大差异,所以,具有较大孔隙度岩石的介电常数主要取决于它的含水量,泥岩由于含有大量的弱束缚水,所以其相对介电常数可高达50--60,岩石含泥质较多时,它们的介电常数与泥质含量有明显的关系,很多火成岩的孔隙度只有千分之几,其相对介电常数主要取决于造岩矿物,一般变化范围为6--12,水的介电常数与其矿化度的关系较弱,与此相应,岩石孔隙中所含水的矿化度同样对其介电常数不应有大的影响,水的矿化度的增大只导致岩石介电常数的少许增加。 表1 常见介质的电性参数值 媒质电导率 / (S/m) 介电常 数(相对 值) 电磁波速度/ (m/ns) 空气0 1 0.3 水10-4~3х10-281 0.033 花岗岩(干)10-8 5 0.15 灰岩(干)10-97 0.11 灰岩(湿) 2.5х10-28~10 0.11~0.095 粘土(湿)10-1~1 8~12 0.11~0.087 混凝土10-9~10-86~15 0.12~0.077 钢筋∞∞

完整word版,介电常数与好三因素间的关系

介电常数与耗散因数间的关系 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,常用ε表示。介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场,原外加电场(真空中)与最终介质中电场比值即为介电常数。其表示电介质在电场中贮存静电能的相对能力,例如一个电容板中充入介电常数为ε的物质后可使其电容变大ε倍。介电常数愈小绝缘性愈好。如果有高介电常数的材料放在电场中,场的强度会在电介质内有可观的下降。介电常数还用来表示介质的极化程度,宏观的介电常数的大小,反应了微观的极化现象的强弱。气体电介质的极化现象比较弱,各种气体的相对介电常数都接近1,液体、固体的介电常数则各不相同,而且介电常数还与温度、电源频率有关有些物质介电常数具有复数形式,其实部即为介电常数,虚数部分常称为耗散因数。 通常将耗散因数与介电常数之比称作耗散角正切,其可表示材料与微波的耦合能力,耗散角正切值越大,材料与微波的耦合能力就越强。例如当电磁波穿过电解质时,波的速度被减小,波长也变短了。 介质损耗是指置于交流电场中的介质,以内部发热的形式表现出来的能量损耗。介质损耗角是指对介质施加交流电压时,介质内部流过的电流相量与电压向量之间的夹角的余角。介质损耗角正切是对电介质施加正弦波电压时,外施电压与相同频率的电流之间相角的余角δ的正切值--tgδ. 其物理意义是:每个周期内介质损耗的能量//每个

周期内介质存储的能量。 介电损耗角正切常用来表征介质的介电损耗。介电损耗是指电介质在交变电场中,由于消耗部分电能而使电介质本身发热的现象。原因是电介质中含有能导电的载流子,在外加电场作用下,产生导电电流,消耗掉一部分电能,转为热能。任何电介质在电场作用下都有能量损耗,包括由电导引起的损耗和由某些极化过程引起的损耗。 用tgδ作为综合反应介质损耗特性优劣的指标,其是一个仅仅取决于材料本身的损耗特征而与其他因素无关的物理量,tgδ的增大意味着介质绝缘性能变差,实践中通常通过测量tgδ来判断设备绝缘性能的好坏。 由于介电损耗的作用电解质在交变电场作用下将长生热量,这些热会使电介质升温并可能引起热击穿,因此,在绝缘技术中,特别是当绝缘材料用于高电场强度或高频的场合,应尽量采用介质损耗因数,即电介质损耗角正切tgδ较低的材料。但是,电介质损耗也可用作一种电加热手段,即利用高频电场(一般为0.3--300兆赫兹)对介电常数大的材料(如木材、纸张、陶瓷等)进行加热。这种加热由于热量产生在介质内部,比外部加热速度更快、热效率更高,而且热均匀。频率高于300兆赫时,达到微波波段,即为微波加热(家用微波炉即据此原理)。 在绝缘设计时,必须注意材料的tgδ值。若tgδ过大则会引起严重发热,使绝缘材料加速老化,甚至导致热击穿。 一下例举一些材料的ε值:

常见物质介电常数汇总

Sir-20说明书普通材料的介电值和术语集材料介电值速度毫米/纳秒空气 1 300 水淡81 33 水咸81 33 极地雪 1.4 - 3 194 - 252 极地冰 3 - 3.15 168 温带冰 3.2 167 纯冰 3.2 167 淡水湖冰 4 150 海冰 2.5 - 8 78 - 157 永冻土 1 - 8 106 - 300 沿岸砂干燥10 95 砂干燥 3 - 6 120 - 170 砂湿的25 - 30 55 - 60 粉沙湿的10 95 粘土湿8 - 15 86 - 110 粘土土壤干 3 173 沼泽12 86 农业耕地15 77 畜牧土地13 83 土壤平均16 75 花岗岩 5 - 8 106 - 120 石灰岩7 - 9 100 - 113 白云岩 6.8 - 8 106 - 115 玄武岩湿8 106 泥岩湿7 113 砂岩湿 6 112 煤 4 - 5 134 - 150 石英 4.3 145 混凝土 6 - 8 55 - 112 沥青 3 - 5 134 - 173 聚氯乙烯pvc 3 173

常见物质的相对介电常数值和电磁波传播速度(RIS-K2说明书)

------------------《探地雷达方法与应用》(李大心)

2007第二期勘察科学与技术

电磁波在部分常见介质中的传播参数 (The propagation parameters of the electromagnetic wave in the medium) 地球表面大部分无水的物质(如干燥的土壤和岩石等)的介电常数,实部一般介于1.7-6之间,水的介电常数一般为81,虚部很小,一般可以忽略不计。岩石和土壤的介电常数与其含水量几乎呈线形关系增长,且与水的介电常数特性相同。所以天然材料的电学特性的变化,一般都是由于含水量的变化所致。对于岩石和土壤含水量和介电常数的关系国内外进行了详细研究(P.Hoekstra, 1974; J.E.Hipp,1 974;J .L.Davis,1 976;G A.Poe,1 971;J .R.Wang,1 977;E .G.巧okue tal ,1 977)。在实验室内大量测量了不同粒度的土壤一水混合物介电常数,考虑到束缚水和游离水,提出了经验土壤介电常数混合模型(J.R.Wang, 1985)。实验室内用开路探头技术和自由空间天线技术测量干燥岩石的介电常数(F.TUlaby, 1990)。国内肖金凯等人(1984, 1988)测量了大量的岩石和土壤的介电常数,王湘云、郭华东(1999)研究了三大岩类中所含的矿物对其介电常数的影响。研究表明,土壤中

材料的介电常数测试

材料科学实验讲义 (一级实验指导书) 东华大学材料科学与工程中心实验室汇编 2009年7月

一、实验目的 介电特性是电介质材料极其重要的性质。在实际应用中,电介质材料的介电系数和介质损耗是非常重要的参数。例如,制造电容器的材料要求介电系数尽量大,而介质损耗尽量小。相反地,制造仪表绝缘器件的材料则要求介电系数和介质损耗都尽量小。而在某些特殊情况下,则要求材料的介质损耗较大。所以,通过测定介电常数(ε)及介质损耗角正切(tg δ),可进一步了解影响介质损耗和介电常数的各种因素,为提高材料的性能提供依据。 本实验的目的: 1、探讨介质极化与介电常数、介质损耗的关系; 2、了解高频Q 表的工作原理; 3、掌握室温下用高频Q 表测定材料的介电常数和介质损耗角正切值。 二、实验原理 按照物质电结构的观点,任何物质都是由不同的电荷构成,而在电介质中存在原子、分子和离子等。当固体电介质置于电场中后会显示出一定的极性,这个过程称为极化。对不同的材料、温度和频率,各种极化过程的影响不同。 1、介电常数(ε):某一电介质(如硅酸盐、高分子材料)组成的电容器在一定电压作用下所得到的电容量C x 与同样大小的介质为真空的电容器的电容量C o 之比值,被称为该电介质材料的相对介电常数。 o x C C = ε 式中:C x —电容器两极板充满介质时的电容; C ο —电容器两极板为真空时的电容; ε —电容量增加的倍数,即相对介电常数 介电常数的大小表示该介质中空间电荷互相作用减弱的程度。作为高频绝缘材料,ε要小,特别是用于高压绝缘时。在制造高电容器时,则要求ε要大,特别是小型电容器。 在绝缘技术中,特别是选择绝缘材料或介质贮能材料时,都需要考虑电介质的介电常数。此外,由于介电常数取决于极化,而极化又取决于电介质的分子结构和分子运动的形式。所以,通过介电常数随电场强度、频率和温度变化规律的研究,还可以推断绝缘材料的分子结构。 2.介电损耗(tg δ):指电介质材料在外电场作用下发热而损耗的那部分能量。在直流电场作用下,介质没有周期性损耗,基本上是稳态电流造成的损耗;在交流电场作用下,介质损耗除了稳态电流损耗外,还有各种交流损耗。由于电场的频繁转向,电介质中的损耗要比直流电场作用时大许多(有时达到几千倍),因此介质损耗通常是指交流损耗。 在工程中,常将介电损耗用介质损耗角正切tg δ来表示。tg δ是绝缘体的无效消耗

材料的介电常数测试

介质损耗和介电常数测量实验 介电特性是电介质材料极其重要的性质。在实际应用中,电介质材料的介电系数和介质损耗是非常重要的参数。例如,制造电容器的材料要求介电系数尽量大,而介质损耗尽量小。相反地,制造仪表绝缘器件的材料则要求介电系数和介质损耗都尽量小。而在某些特殊情况下,则要求材料的介质损耗较大。所以,通过测定介电常数(ε)及介质损耗角正切(tg δ),可进一步了解影响介质损耗和介电常数的各种因素,为提高材料的性能提供依据。 一、实验目的 1、探讨介质极化与介电常数、介质损耗的关系; 2、了解高频Q 表的工作原理; 3、掌握室温下用高频Q 表测定材料的介电常数和介质损耗角正切值。 二、实验原理 按照物质电结构的观点,任何物质都是由不同的电荷构成,而在电介质中存在原子、分子和离子等。当固体电介质置于电场中后会显示出一定的极性,这个过程称为极化。对不同的材料、温度和频率,各种极化过程的影响不同。 1、介电常数(ε):某一电介质(如硅酸盐、高分子材料)组成的电容器在一定电压作用下所得到的电容量C x 与同样大小的介质为真空的电容器的电容量C o 之比值,被称为该电介质材料的相对介电常数。 o x C C = ε 式中:C x —电容器两极板充满介质时的电容;

C ο —电容器两极板为真空时的电容; ε —电容量增加的倍数,即相对介电常数 介电常数的大小表示该介质中空间电荷互相作用减弱的程度。作为高频绝缘材料,ε要小,特别是用于高压绝缘时。在制造高电容器时,则要求ε要大,特别是小型电容器。 在绝缘技术中,特别是选择绝缘材料或介质贮能材料时,都需要考虑电介质的介电常数。此外,由于介电常数取决于极化,而极化又取决于电介质的分子结构和分子运动的形式。所以,通过介电常数随电场强度、频率和温度变化规律的研究,还可以推断绝缘材料的分子结构。 2.介电损耗(tg δ):指电介质材料在外电场作用下发热而损耗的那部分能量。在直流电场作用下,介质没有周期性损耗,基本上是稳态电流造成的损耗;在交流电场作用下,介质损耗除了稳态电流损耗外,还有各种交流损耗。由于电场的频繁转向,电介质中的损耗要比直流电场作用时大许多(有时达到几千倍),因此介质损耗通常是指交流损耗。 在工程中,常将介电损耗用介质损耗角正切tg δ来表示。tg δ是绝缘体的无效消耗的能量对有效输入的比例,它表示材料在一周期内热功率损耗与贮存之比,是衡量材料损耗程度的物理量。 RC tg ωδ1 = tg 式中:ω —电源角频率; R —并联等效交流电阻; C —并联等效交流电容器 凡是体积电阻率小的,其介电损耗就大。介质损耗对于用在高压装置、高频设备,特别是用在高压、高频等地方的材料和器件具有特别重要的意义,介质损耗过大,不仅降低整机的性能,甚至会造成绝缘材料的热击穿。

介电常数

介电常数 介电常数又叫介质常数,介电系数或电容率,它是表示绝缘能力特性的一个系数,以字母ε表示,单位为法/米(F/m) 定义为电位移D和电场强度E之比,ε=D/Ε。电位移D的单位是库/二次方米(C /m^2)。 某种电介质的介电常数ε与真空介电常数ε0之比称为该电介质的相对介电常数εr,εr=ε/ε0是无量纲的纯数,εr与电极化率χe的关系为εr=1+χe。 真空介电常数:ε0= 8.854187817×10^-12 F/m 介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场,原外加电场(真空中)与最终介质中电场比值即为相对介电常数(permittivity), 如果有高相对介电常数的材料放在电场中,场的强度会在电介质内有可观的下降。 电介质经常是绝缘体。其例子包括瓷器(陶器),云母,玻璃,塑料,和各种金属氧化物。有些液体和气体可以作为好的电介质材料。干空气是良好的电介质,并被用在可变电容器以及某些类型的传输线。蒸馏水如果保持没有杂质的话是好的电介质,其相对介电常数约为80。 一个电容板中充入相对介电常数为ε的物质后电容变大ε倍。故相对介电常数εr 可以用如下方式测量:首先在其两块极板之间为真空的时候测试电容器的电容C0。然后,用同样的电容极板间距离但在极板间加入电介质后侧得电容Cx。然后相对介电常数可以用下式计算 εr=Cx/C0 电介质有使空间比起实际尺寸变得更大或更小的属性。例如,当一个电介质材料放在两个电荷之间,它会减少作用在它们之间的力,就像它们被移远了一样。 当电磁波穿过电介质,波的速度被减小,有更短的波长。 对于时变电磁场,物质的介电常数和频率相关,通常称为介电系数。 附常见溶剂的介电常数 H2O (水) 78.5 HCOOH (甲酸) 58.5 HCON(CH3)2 (N,N-二甲基甲酰胺)36.7 CH3OH (甲醇) 32.7 C2H5OH (乙醇) 24.5 CH3COCH3 (丙酮) 20.7 n-C6H13OH (正己醇)13.3 CH3COOH (乙酸或醋酸) 6.15 C6H6 (苯) 2.28 CCl4 (四氯化碳) 2.24 n-C6H14 (正己烷)1.88

材料的介电常数测试

介质损耗和介电常数测量实验 介电特性是电介质材料极其重要的性质。在实际应用中,电介质材料的介电系数和介质损耗是非常重要的参数。例如,制造电容器的材料要求介电系数尽量大,而介质损耗尽量小。相反地,制造仪表绝缘器件的材料则要求介电系数和介质损耗都尽量小。而在某些特殊情况下,则要求材料的介质损耗较大。所以,通过测定介电常数(ε)及介质损耗角正切(tgδ),可进一步了解影响介质损耗和介电常数的各种因素,为提高材料的性能提供依据。 一、实验目的 1、探讨介质极化与介电常数、介质损耗的关系; 2、了解高频Q表的工作原理; 3、掌握室温下用高频Q表测定材料的介电常数和介质损耗角正切值。 二、实验原理 按照物质电结构的观点,任何物质都是由不同的电荷构成,而在电介质中存在原子、分子和离子等。当固体电介质置于电场中后会显示出一定的极性,这个过程称为极化。对不同的材料、温度和频率,各种极化过程的影响不同。 1、介电常数(ε):某一电介质(如硅酸盐、高分子材料)组成的电容器在一定电压作用下所得到的电容量Cx与同样大小的介质为真空的电容器的电容量Co之比值,被称为该电介质材料的相对介电常数。 式中:Cx —电容器两极板充满介质时的电容; Cο—电容器两极板为真空时的电容; ε—电容量增加的倍数,即相对介电常数 介电常数的大小表示该介质中空间电荷互相作用减弱的程度。作为高频绝缘材料,ε要小,特别是用于高压绝缘时。在制造高电容器时,则要求ε要大,特别是小型电容器。 在绝缘技术中,特别是选择绝缘材料或介质贮能材料时,都需要考虑电介质的介电常数。此外,由于介电常数取决于极化,而极化又取决于电介质的分子结构和分子运动的形式。所以,通过介电常数随电场强度、频率和温度变化规律的研究,还可以推断绝缘材料的分子结构。 2.介电损耗(tgδ):指电介质材料在外电场作用下发热而损耗的那部分能量。在直流电场作用下,介质没有周期性损耗,基本上是稳态电流造成的损耗;在交流电场作用下,介质损耗除了稳态电流损耗外,还有各种交流损耗。由于电场的频繁转向,电介质中的损耗要比直流电场作用时大许多(有时达到几千倍),因此介质损耗通常是指交流损耗。

介电常数和介电损耗测量 2

介电常数和介电损耗测量 一.背景 介电特性是电介质材料极其重要的性质。在实际应用中,电介质材料的介电系数和介质损耗是非常重要的参数。例如,制造电容器的材料要求介电系数尽量大,而介质损耗尽量小。相反地,制造仪表绝缘器件的材料则要求介电系数和介质损耗都尽量小。而在某些特殊情况下,则要求材料的介质损耗较大。所以,通过测定介电常数及介质损耗角正切(tg),可进一步了解影响介质损耗和介电常数的各种因素,为提高材料的性能提供依据。按照物质电结构的观点,任何物质都是由不同的电荷构成,而在电介质中存在原子、分子和离子等。当固体电介质置于电场中后会显示出一定的极性,这个过程称为极化。对不同的材料、温度和频率,各种极化过程的影响不同。 在绝缘技术中,特别是选择绝缘材料或介质贮能材料时,都需要考虑电介质的介电常数。此外,由于介电常数取决于极化,而极化又取决于电介质的分子结构和分子运动的形式。所以,通过介电常数随电场强度、频率和温度变化规律的研究,还可以推断绝缘材料的分子结构。 二.基本原理 电子材料与元件的电学性能参数的测量是一项基本而重要的工作。这些电学参数包括不同频率、不同温度下的电阻、电容、阻抗、介电常数、损耗角正切值等特性测量。全面而准确地掌握这些特性,对分析、改进电子材料与元件的性能十分重要。数字式LCR 测量仪(数字电桥)是随着数字测量技术发展而出现的新型智能化材料和元件参数测量仪器,具有使用简便、效率高、测量精度高等优点,在电子材料与元件特性参数测量和研究中获得了极其广泛的应用。 数字式LCR 测量仪以微处理器为核心、通过采集给定激励下被测样品和标准元件的电压、电流信号并按照—定的数学模型进行被测样品的参数计算。数字式LCR 测量仪测量原理以阻抗参数的数字化测量为基础,典型测量方法为矢量电流—电压法。测量电路原理如图1 所示,其中R s 为标准电阻值,Z x 为待测样品的阻抗。 图 1 测量电路原理图2 数字式LCR 测量仪原理框图 阻抗参数的测量可首先转化为电压测量及电压分量的计算,最终可得到复阻抗的电阻参数和电抗参数,并可间接计算其他参数,如损耗参数、不同等效模式下的阻抗参数等。图2为数字式LCR 测量仪一般原理框图。流过待测元件的电流转换为相应的电压信号,与待测元件的电压经缓冲放大后送给相敏模/数转换器(PSADC)。PSADC 主要由相敏检波器(PSD)

高频PCB基材介电常数与介电损耗的特性与改性进展

高频PCB基材介电常数与介电损耗的特性与改性进展 杨盟辉 (中南电子化学材料所,武汉 430070) 摘 要 随着高频化PCB技术与产品占有越来越重要的地位,高频电路基板材料的发展也出现了高速化,其中比较重要的一方面就是低介电常数和低介质损耗因数的材料的选择,这是PCB基板材料实现高速化,高频化的重要性能项目。文章针对基板材料的介电常数与介电损耗的关系加以论述,并对它们与外部环境的关系做出相应的阐述,使得在PCB的制造中对各种基板材料进行合理正确的评估和使用。 关键词 高频PCB, 树脂材料的改性,介电常数,介电损耗 The Dielectrics Characteristics and Modified Progress of Base Materials Applied in High Frequency Printed Circuit Board Yang Menghui Abstract With the application of high frequency printed circuit board in more fields,the base materials need to adapt the requirements of high-speed circuits.The most important factors are the dielectric characteristics,such as low dielectric constant and dielectric loss,which is propitious to the high transmission speed of printed circuit board.The dielectric constant and dielectric loss of base materials are discussed in this paper and the affected relation with environment conditions are also described.In addition,the modified progresses of difference base materials are evaluated. Keywords High Frequency Printed Circuit Board, base materials, dielectric constant, dielectric loss 0 前言 目前已经商品化的高频基板主要有三大类[1] [2]:聚四氟乙烯(PTFE)基板;热固性PPO (Polyphenyl Oxide);交链聚丁二烯基板和环氧树脂复合基板(FR-4)。PTFE基板具有介电损耗小,介电常数小且随温度和频率的变化小,与金属铜箔的热膨胀系数接近等优点[3] [4],从而得到了广泛的应用。PTFE与玻璃纤维、陶瓷搭配制备的基板,例如:RO3200,RO3210,RO4003等系列已经能够满足介电常数2.2~10.8,工作频段为30 MHz~30 GHz的要求[5]。虽然,PTFE微波板制造发展迅猛,但与之相适应的工艺是由传统的FR-4印制电路制造工艺改进而成[6]。现在电子信息产品特别是

材料的介电常数和磁导率的测量

材料的介电常数和磁导 率的测量 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

无机材料的介电常数及磁导率的测定 一、实验目的 1.掌握无机材料介电常数及磁导率的测试原理及测试方法。 2.学会使用Agilent4991A射频阻抗分析仪的各种功能及操作方法。 3.分析影响介电常数和磁导率的的因素。 二、实验原理 1.介电性能 介电材料(又称电介质)是一类具有电极化能力的功能材料,它是以正负电荷重心不重合的电极化方式来传递和储存电的作用。极化指在外加电场作用下,构成电介质材料的内部微观粒子,如原子,离子和分子这些微观粒子的正负电荷中心发生分离,并沿着外部电场的方向在一定的范围内做短距离移动,从而形成偶极子的过程。极化现象和频率密切相关,在特定的的频率范围主要有四种极化机制:电子极化(electronicpolarization,1015Hz),离子极化(ionicpolarization,1012~1013Hz),转向极化(orientationpolarization,1011~1012Hz)和空间电荷极化(spacechargepolarization,103Hz)。这些极化的基本形式又分为位移极化和松弛极化,位移极化是弹性的,不需要消耗时间,也无能量消耗,如电子位移极化和离子位移极化。而松弛极化与质点的热运动密切相关,极化的建立需要消耗一定的时间,也通常伴随有能量的消耗,如电子松弛极化和离子松弛极化。 相对介电常数(ε),简称为介电常数,是表征电介质材料介电性能的最重要的基本参数,它反映了电介质材料在电场作用下的极化程度。ε的数值等

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