选择支持现代计算机辅助工程(CAE)仿真软件建模的印刷电路板(PCB)材料，并帮助实现高速数字电路的优良信号完整性(SI)，通常从关键的材料参数开始，如介电常数或Dk。电路材料的Dk可以帮助预测该材料在支持高频模拟(RF/微波)和高速数字电路时的表现，它是用于预测高频和高速性能的电路仿真软件工具的关键参数。因此，罗杰斯公司开发了“Design Dk”值，以准确地表示其电路材料在高频模拟和高速数字领域的介电行为。

然而，对于相同的电路材料，这些设计Dk值可能与其他形式的Dk值相同，也可能不相同，例如规格Dk或工艺Dk。许多不同的测试方法用于确定电路层压板的Dk值，通常会导致一种材料的几个值。这就导致了一个问题:在CAE电路建模程序中使用哪个Dk值?在执行电路模拟时，Design Dk是“正确的”Dk值吗?或者，可能有一种情况，同一材料的另一个Dk值可能与特定的计算机模型更好地工作?

许多不同的测试方法用于确定电路层压板Dk, IPC标准定义了13种不同的方法，美国测试和材料协会(ASTM)定义了更多的方法。一些Dk测试方法是基于特定的高频传输线结构，如微带和带线谐振器;最准确的Dk测试方法也是非常工程密集型的。设计Dk值是指在CAE建模/仿真软件程序中提供电路性能精确计算的值。当罗杰斯公司等电路材料供应商试图尽可能精确地表征其自己的材料，并提供反映这种精度的电路层压Dk值时，CAE软件供应商也试图在其软件工具中包括修正，以弥补用于确定电路材料Dk的方法中的任何缺陷。

许多CAE仿真软件工具试图解释由于材料效应或Dk测试方法的差异而导致的电路材料Dk值的差异。没有一种Dk测试方法是最好的，正如所指出的，高准确度通常需要付出巨大的代价和努力。例如，根据电路材料的各向异性，它在平面(x和y)和厚度(z)维度上可能有不同的Dk值。厚度可以影响Dk测量的结果，理想情况下，对电路材料的每种厚度都进行测量和Dk值是理想的，但昂贵且耗时。

罗杰斯公司为其许多电路材料提供的用于计算机建模的“Design Dk”值是基于微带差分相位长度法进行的测量。这是一种测试方法，在特定材料上制作的微带传输线中寻找信号相位变化，并根据这些相位变化确定Design Dk。设计Dk是该电路结构及其在该材料上的变量的Dk，而不是原材料的Dk。

电路的铜部分也有助于层压板Dk测量或Design Dk测量的准确性:铜表面粗糙度效应会显著影响Dk测量。例如，具有粗糙铜表面的电路材料将比具有光滑铜表面的相同电路材料表现出更高的Dk，即使两种不同的铜表面位于完全相同的衬底上。特别感兴趣的铜表面粗糙度不是在电路材料的空气侧，而是在衬底/铜界面。

因为在该界面上粗糙的铜表面会减慢电磁波在传输线上传播的相速度，任何基于相位测量的Dk测量都可能受到粗糙铜表面的电路材料的影响。较慢的相速度转化为该材料较高的电路感知Dk(设计Dk)值。除了减缓相速度外，电路层压板粗糙的铜表面对其导体损耗也有影响，这是电路总损耗的一个组成部分，它还包括介质损耗、泄漏损耗和辐射损耗。与较厚的衬底相比，较薄的衬底对铜表面粗糙度对相速度的影响也更敏感。

罗杰斯公司提供的设计Dk值与许多不同的电路材料是由实际射频/微波/高速数字电路，特别是微带传输线感知的Dk值。这些Design Dk值是在使用微带传输线测试每种材料时通过测量确定的值，并且该材料的铜表面粗糙度的影响包括在测量中。

这些Design Dk值非常适用于射频/微波和高速数字工业中使用的大多数CAE模拟软件程序，因为大多数这些软件程序不会对预测的射频/微波和高速数字电路性能作为铜表面粗糙度对传输线相速度影响的函数进行修正。一些建模软件程序包括铜表面粗糙度对电路导体损耗或插入损耗的影响，但不包括对相速度的影响(相速度会改变电路的有效Dk)。因此，罗杰斯公司及其电路材料提供的Design Dk值是大多数软件建模工具可用的最准确的Dk值。

任何考虑电路层压板铜表面粗糙度对相速度影响的建模软件都不应使用Rogers Corp.提供的频率依赖的Design Dk值，因为对于该材料电路的相位计算将会有加倍的影响。一些商业建模软件程序确实考虑了电路层叠板的铜表面粗糙度对相速度的影响，如CST Studio Suite®EM模拟器(CST (www.cst.com)和Sonnet®Software的平面电磁模拟器(www.sonnetsoftware.com)．但即使是像Ansys的高频结构模拟器(HFSS)这样流行的建模工具，电磁模拟器(www.ansys.com)解释了电路材料的铜表面粗糙度对衰减/损耗的影响，而不是对相位响应的影响(根据作者目前所知道的)。其他电子设计自动化(EDA)建模工具，如英飞凌设计器(www.infineon.com)及由Mentor Graphics提供的软件(www.mentor.com)提供模拟模拟和数字电路的功能，但其有效性依赖于准确的电路材料信息。

任何高频或高速层压板的设计Dk取决于衬底厚度，铜表面粗糙度和频率或数字时钟速度。由于这些依赖关系，对于具有不同厚度、铜类型以及在不同频率或时钟频率下使用的单一材料，提供了不同的Design Dk值。对于高速数字电路，合适的Design Dk值通常用于“特征阻抗”建模;这些值是根据任何材料的设计Dk生成的Dk与频率曲线的平均值。

Rogers Corp.提供了“批量Dk”值以及铜表面粗糙度，用于建模目的，这些值适用于RF/微波和高速数字电路的任何计算机模拟软件，这些软件确实说明了电路材料的铜表面粗糙度对相位响应的影响。这些“批量Dk”值在罗杰斯公司的电路材料数据表中作为每种材料的“设计Dk”公布。为了确保使用任何建模工具得到“正确”的结果，电路设计人员总是可以联系CAE软件供应商，以确认特定的建模程序是否考虑了电路材料表面粗糙度对在该材料上制造的电路相位响应的影响。

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