胶水性能参数的测试方法与流程

1.本发明涉及胶水性能参数的测试方法。


背景技术：

2.对于5g毫米波天线模组，业界选择以射频芯片与基板天线结合构成aip(封装天线)的方式来降低射频系统损耗，并且这样集成度更高、性能更优秀。介质谐振器天线模组构成的aip，因为其所需的pcb层数较以往的aip的基板层数大幅度降低，且加工精度高、成本低，是一种优秀的解决方案。
3.但介质谐振器天线仍需要集成2
‑
3层的pcb板匹配互联，通常各pcb板间用胶粘的方法连接固定。而对于胶水在不同频率下的介电常数(dk)和介电损耗(df)，胶水厂家通常只提供在10khz等极低频率的dk和df，对于毫米波频段，一方面测试仪器价格贵，另一方面胶水会粘接到测量器具上，不能直接测量，这些因素造成厂家通常难以提供胶水工作在毫米波频段时的dk和df。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是：提供一种胶水性能参数的测试方法，该测试方法尤其适合测试胶水工作在毫米波频段时的介电常数。
5.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：胶水性能参数的测试方法，包括如下步骤，
6.获取待测样品，所述待测样品包括由下至上依次层叠的天线地层、待测胶层、pcb板介质层和线路层，所述线路层包括谐振环，所述待测胶层的厚度和所述pcb板介质层的厚度相等；
7.测试待测样品的谐振环的谐振频率f0；
8.根据公式计算得到有效介电常数ξ
eff
，c表示光速；
9.根据公式计算得到谐振环的有效宽度w
eff
，h表示待测胶层的厚度，w表示谐振环的实际线宽，t表示谐振环的厚度；
10.根据计算式计算得到待测胶层和pcb板介质层的平均介电常数dk_ave；
11.根据计算式计算得到所述待测胶层的介电常数dk，dk_pcb表示所述pcb板介质层的介电常数。
12.本发明的有益效果在于：
13.本测试方法能够低成本的测试胶水的性能参数，尤其是在毫米波频段下的胶水的性能参数。
14.由于谐振环是设于pcb板介质层上的，其加工精度高、一致性误差小，能够有效地提高测试精度。
15.假如将谐振环直接放置在待测胶层，会出现较为严重的对位误差、谐振环表面氧化使阻抗发生改变、谐振环偏斜、谐振环手触受损等诸多问题，造成测试与仿真误差较大，因此，本测试方法还具有测试结果更为准确、可信的优势。
附图说明
16.图1为本发明实施例一所用待测样品的侧视图；
17.图2为本发明实施例一中的待测样品中的线路层的俯视图。
18.标号说明：
19.1、天线地层；
20.2、待测胶层；
21.3、pcb板介质层；
22.4、线路层；41、谐振环；42、微带线；43、射频接头。
具体实施方式
23.为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
24.本发明最关键的构思在于：利用谐振环结合单层pcb板工艺来制成测试样品并对测试样品进行检测，根据检测结果对待测胶层的性能参数进行计算。
25.请参照图1和图2，胶水性能参数的测试方法，包括如下步骤，
26.获取待测样品，所述待测样品包括由下至上依次层叠的天线地层1、待测胶层2、pcb板介质层3和线路层4，所述线路层4包括谐振环41，所述待测胶层2的厚度和所述pcb板介质层3的厚度相等；
27.测试待测样品的谐振环41的谐振频率f0；
28.根据公式计算得到有效介电常数ξ
eff
，c表示光速；
29.根据公式计算得到谐振环41的有效宽度w
eff
，h表示待测胶层2的厚度，w表示谐振环41的实际线宽，t表示谐振环41的厚度；
30.根据计算式计算得到待测胶层2和pcb板介质层3的平均介电常数dk_ave；
31.根据计算式计算得到所述待测胶层2的介电常数dk，dk_pcb表示所述pcb板介质层3的介电常数。
32.从上述描述可知，本发明的有益效果在于：
33.本测试方法能够低成本的测试胶水的性能参数，尤其是在毫米波频段下的胶水的性能参数。
34.由于谐振环41是设于pcb板介质层3上的，其加工精度高、一致性误差小，能够有效地提高胶水介电常数的测试精度和准确度。
35.进一步的，根据公式计算得到总损耗tot_loss，la表示测试得到的所述谐振环41的插损，bw表示谐振环3db带宽；
36.根据计算式df_ave＝tot_loss
‑
rad_loss
‑
metal_loss，计算得到待测胶层2和pcb板介质层3的平均介电损耗df_ave，rad_loss表示所述谐振环41的辐射损耗，metal_loss表示所述谐振环41的金属损耗；
37.根据计算式计算得到所述待测胶层2的介电损耗df，df_pcb表示所述pcb板介质层3的介电损耗。
38.由上述描述可知，通过简单的计算即可获知待测胶层2的介电损耗df。
39.进一步的，所述待测样品的制作步骤包括，
40.获取单层pcb板和天线地层1，所述单层pcb板包括所述pcb板介质层3和设于所述pcb板介质层3一侧表面的pcb板金属层；
41.蚀刻所述单层pcb板，以在所述pcb板金属层上形成所述线路层4；
42.利用待测胶层2将所述天线地层1粘接到所述pcb板介质层3远离所述pcb板金属层的一侧。
43.由上述描述可知，待测样品制作容易、加工精度高。
44.进一步的，所述pcb板介质层3的厚度为0.1
‑
0.2mm。
45.由上述描述可知，pcb板介质层3的厚度适宜。pcb板介质层3的厚度越厚，则测试传输线的线宽要求越宽，但市面上毫米波的射频接头要求的传输线线宽有限，所以pcb的介质的厚度要求比较薄。
46.进一步的，所述线路层4还包括与所述谐振环41相连的微带线42。
47.进一步的，所述微带线42的数量为两个，两个所述微带线42共线设置，所述谐振环41位于两个所述微带线42之间。
48.进一步的，所述线路层4还包括与所述微带线42相连的射频接头43，所述射频接头43位于所述微带线42远离所述谐振环41的一端。
49.由上述描述可知，微带线42和射频接头43用于方便谐振环41的测试。
50.进一步的，所述天线地层1与pcb板介质层3平行。
51.由上述描述可知，天线地层1与pcb板介质层3平行利于提高测试的结果的准确性。
52.进一步的，沿所述测试样品的厚度方向投影，所述天线地层1的投影区域与所述pcb板介质层3的投影区域完全重合。
53.实施例一
54.请参照图1和图2，本发明的实施例一为：胶水性能参数的测试方法，包括如下步骤，
55.获取待测样品，所述待测样品包括由下至上依次层叠的天线地层1、待测胶层2、pcb板介质层3和线路层4；所述线路层4包括谐振环41、微带线42及射频接头43，微带线42的两端分别连接所述谐振环41及所述射频接头43，具体的，所述微带线42的数量为两个，两个所述微带线42共线设置，所述谐振环41位于两个所述微带线42之间；所述待测胶层2的厚度和所述pcb板介质层3的厚度相等，优选的，所述pcb板介质层3的厚度为0.1
‑
0.2mm，进一步优选所述pcb板介质层3的厚度为0.1mm或0.2mm；所述天线地层1与pcb板介质层3平行，因此，所述线路层4能够与待测胶层2保持平行以避免线路层4相对于待测胶层2发生偏斜导致测试结果不准确。详细的，沿所述测试样品的厚度方向投影，所述天线地层1的投影区域与所述pcb板介质层3的投影区域完全重合。本实施例中，所述天线地层1的材质为铜。
56.测试待测样品的谐振环41的谐振频率f0；
57.根据公式(一)计算得到有效介电常数ξ
eff
，c表示光速；
58.接下来，先介绍所述待测胶层2的介电常数dk的计算过程，再介绍所述待测胶层2的介电损耗df的计算过程。
59.所述待测胶层2的介电常数dk的计算过程如下：
60.根据公式(二)计算得到谐振环41的有效宽度w
eff
，h表示待测胶层2的厚度，w表示谐振环41的实际线宽，t表示谐振环41的厚度；
61.又因为ξ
eff
的计算公式(三)为因此，根据上述公式(一)(二)(三)可以推导出计算式(一)
62.根据推导所得计算式(一)可以计算得到待测胶层2和pcb板介质层3的平均介电常数dk_ave；
63.根据计算式(二)便可计算得到所述待测胶层2的介电常数dk，dk_pcb表示所述pcb板介质层3的介电常数，不难理解的，dk_pcb由pcb板介质层3的生产厂家提供。
64.所述待测胶层2的介电常数df的计算过程如下：
65.根据公式(四)计算得到总损耗tot_loss，其单位为db/cm；la表示测试得到的所述谐振环41的插损；bw表示谐振环3db带宽，其单位为ghz。
66.根据计算式(三)df_ave＝tot_loss
‑
rad_loss
‑
metal_loss，计算得到待测胶层2和pcb板介质层3的平均介电损耗df_ave，rad_loss表示所述谐振环41的辐射损耗，metal_loss表示所述谐振环41的金属损耗，由于所述谐振环41的辐射损耗及所述谐振环41的金属损耗均较小，因此，所述谐振环41的辐射损耗及所述谐振环41的金属损耗可直接采用仿真软件仿真所得的相应结果；
67.根据计算式(四)便可计算得到所述待测胶层2的介电损耗df，df_pcb表示所述pcb板介质层3的介电损耗。
68.本实施例中，所述待测样品的制作步骤包括，
69.获取单层pcb板和天线地层1，所述单层pcb板包括所述pcb板介质层3和设于所述pcb板介质层3一侧表面的pcb板金属层；
70.蚀刻所述单层pcb板，以在所述pcb板金属层上形成所述线路层4；
71.利用待测胶层2将所述天线地层1粘接到所述pcb板介质层3远离所述pcb板金属层的一侧。
72.容易理解的，不同的谐振频率f0与不同口径的谐振环41对应，因此，在制作测试样品之前，还需要对谐振环41的口径进行设计，胶水厂家会提供低频工况下胶水的介电常数dk
低频
，根据该数据结合公式(一)(二)(三)便可得谐振环41的实际线宽w
设计
，设计人员即可利用该结果设计谐振环41的口径。具体的：
73.假设设计人员拟设计对应于10ghz的谐振环，公式(一)变形为公式(三)变形为公式(二)变形为
由此可计算得到10ghz工作频点对应谐振环的实际线宽w
设计
。需要说明的是，由于w
设计
的结果只是估算所得数据，因此，在进行实际测试时，待测样品的谐振环的谐振频率f0需要实际测试。
74.综上所述，本发明提供的胶水性能参数的测试方法，实施成本低、测试精度高、测试结果准确，特别适合毫米波频段下的胶水的dk数据和df数据。
75.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。