高周波電子機器設計における材料の特性評価方法

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材料特性評価

高周波電子設計用の材料特性評価には、目的のアプリケーションの動作周波数範囲全体にわたる誘電率、誘電正接、導体導電率の正確な測定が必要です。測定構成には通常、ベクトルネットワークアナライザ、校正標準器、適切な共振器フィクスチャ、および選択された測定方法に従って準備された材料サンプルが含まれます。評価対象の材料に応じて、ファブリ・ペロー共振器、スプリットシリンダー共振器、または導電率共振器が、被測定材料によって引き起こされる共振周波数シフトとQ値変動の測定に使用されます。ベクトルネットワークアナライザによって取得された広帯域散乱パラメータ測定は、Materials Measurement Suiteによって処理され、適切な抽出アルゴリズムを適用して、プリント回路基板、集積回路パッケージ、導電性フィルム、および先進的な基板技術に使用される誘電体および導電性材料の電磁特性を計算します。

抽出された材料特性は、電磁界シミュレーション、シグナルインテグリティモデル、アンテナ設計、およびコンポーネント開発ワークフローに直接組み込まれます。エンジニアは、候補材料の比較、製造の一貫性の評価、サプライヤー仕様の検証、および人工知能データセンター、先進パッケージング、車載レーダー、衛星通信、第5世代および第6世代ワイヤレスアプリケーション向けの材料選択の最適化を行うことができます。得られた材料パラメータは、シミュレーション環境にエクスポートすることもでき、設計プロセス中の測定された材料挙動と予測される回路またはシステム性能との相関を向上させます。専用の材料特性評価ソフトウェアと共通の測定プラットフォームを使用することで、測定の取得、材料特性の抽出、シミュレーション対応の材料モデルの生成のための再現性のあるワークフローが提供され、手動計算や後処理に伴う不確実性が低減されます。

材料特性評価ソリューション

正確な材料特性評価には、制御された実験室条件下で誘電体および導電性材料の電磁特性を決定するために、共振器ベースの測定と特殊な解析ソフトウェアを組み合わせる必要があります。ワークフローは、ベクトルネットワークアナライザと選択された共振器フィクスチャの校正から始まり、その後、材料サンプルの広帯域散乱パラメータ測定が行われます。アプリケーションに応じて、ファブリ・ペロー共振器は非常に低損失の誘電体材料に、スプリットシリンダー共振器はプリント回路基板ラミネートの誘電率と誘電正接の評価に一般的に使用され、導電率共振器は導電性材料とメタライゼーションの特性評価に使用されます。Materials Measurement Suiteは、確立された材料抽出方法を使用して測定された共振周波数とQ値データを処理し、誘電率、誘電正接、または導体導電率を計算します。Streamline USBベクトルネットワークアナライザと組み合わせることで、このソフトウェアは、校正済みデータ取得から自動材料特性抽出、レポート作成、および高速デジタルシステム、高周波回路、半導体パッケージング、車載レーダー、衛星通信、および新興の第6世代ワイヤレス技術向けのシミュレーション対応材料モデルの生成まで、完全な測定および解析ワークフローを提供します。
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