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고속 PCB 저손실 CCL(동박적층판) 선택, Dk·Df·Tg는 어떻게 확인할까?
서론｜고속 PCB용 저손실 CCL을 고를 때는 Dk, Df, Tg부터 확인합니다. 데이터시트 수치도 측정 주파수·시험법·보증 범위가 다르면 설계 기준으로 바로 쓰기 어렵습니다.
Core CCL의 대표값만 보고 설계하면 PP 조합이나 압착 후 두께 차이로 임피던스가 어긋날 수 있습니다. 이 글은 데이터시트와 발주서에서 확인할 항목을 정리하며, 수치는 공급사와 협의할 참고값입니다.
1. Dk·Df·Tg, 무엇을 확인하는 값일까?
Dk는 임피던스와 전파 특성, Df는 유전체 손실, Tg는 수지의 열 거동과 공정 여유를 살필 때 봅니다. 세 지표는 서로 대체할 수 없으며 실제 보드에서는 Core, PP, 동박과 제조 조건이 함께 작용합니다.
| 항목 | 주요 영향 | 확인할 내용 |
|---|---|---|
| Dk / εr | 임피던스·전파 지연 | 주파수, 시험법, 설계용/제조용, 공차 |
| Df / tanδ | 유전체 손실·신호 감쇠 | 같은 주파수·시험법의 Core와 PP 데이터 |
| Tg | 수지 열 거동·공정 여유 | 시험법, 전체 적층, 압착·리플로우 열 이력 |
따라서 “Dk와 Df가 낮을수록 무조건 좋다”고 결론 내리기는 어렵습니다. 목표 성능뿐 아니라 요구 선폭·간격과 두께를 실제로 제조할 수 있는지도 확인해야 합니다.
2. 데이터시트에서 Dk와 전체 적층을 확인하는 법
Dk는 주파수·온도·시험편·측정법에 따라 달라집니다. 수치와 함께 조건을 기록하고 제조용/설계용 값을 구분하세요. NRZ의 나이퀴스트 주파수는 심볼레이트의 절반이지만, 실제 채널에는 상승시간과 고조파도 영향을 줍니다.
Dk 편차 ±0.05~±0.1은 초기 협의 목표의 참고값일 뿐 IPC의 보편 합격 기준은 아닙니다. 임피던스와 두께 공차, 제조사 보증 범위에 맞춰 정하세요. Rogers RO4003C는 10GHz 제조용 Dk 3.38±0.05와 설계용 3.55를 별도로 제시합니다.
완성 보드의 유효 Dk는 Core뿐 아니라 PP의 수지·유리천 구조, 압착 두께, 동박과 인접층에 좌우됩니다. 승인 Stack-up으로 임피던스를 계산하고 PP 품번·두께도 고정하세요. 자세한 기준은 임피던스 설계 자료를 참고하세요.
3. Df와 동박까지 함께 봐야 손실을 비교할 수 있습니다
Df는 유전체 손실을 나타내지만 삽입 손실은 동박 거칠기, 배선과 비아에도 영향을 받습니다. 10GHz 초벌 선별에는 Low Loss 0.008~0.012, Very Low Loss 0.005~0.008, Ultra Low Loss 0.003~0.005, Extreme Low Loss <0.003을 참고할 수 있습니다. 분류와 시험법이 달라 같은 조건의 자료로 비교하세요.
| 재료 유형 | 예시 Dk / Df (10GHz) | 검토 포인트 |
|---|---|---|
| 고Tg FR-4 | 약 4.2~4.4 / 0.017~0.022 | 저속·비용 우선; 고속 손실 예산 확인 |
| 개질 저손실 에폭시 | 약 3.7~4.1 / 0.008~0.015 | Core와 PP 조합 및 수지 함량 확인 |
| HC 탄화수소계 | 약 3.2~3.6 / 0.002~0.006 | 저손실 성능과 가공성, PP 호환성 검토 |
| PTFE | 약 2.2~2.9 / 0.0008~0.002 | 저손실 장점; 접착·드릴·압착 공정 확인 |
표는 재료군 참고 범위이지 제품 보증값이 아닙니다. HVLP·RTF 등 동박 유형과 거칠기 시험법을 확인하고, 저조도 동박은 박리 강도와 에칭성도 함께 검토합니다.
4. Tg는 시험법과 실제 공정에 맞춰 판단합니다
DSC·DMA·TMA는 원리가 달라 같은 소재도 Tg 값이 다를 수 있습니다. 시험법을 맞춰 비교하고, Core·PP 전체 적층이 압착과 리플로우 조건에 맞는지 확인하세요.
Tg ≥170°C, Td ≥340°C는 고속 다층·무연 리플로우 보드의 초기 후보 기준일 뿐 의무 기준은 아닙니다. 실제 압착·열 이력에 맞춰 정하세요. Z축 CTE도 관통홀 신뢰성에 영향을 주므로 Tg 하나로 내열성을 판단하지 마세요.
5. 발주 사양에 넣을 항목과 샘플 검증
발주서에는 소재 별칭 대신 추적 가능한 품번과 적용 조건을 남깁니다. CCL뿐 아니라 PP와 동박을 함께 지정하고, 대체는 사전 서면 승인 후에만 가능하도록 정하세요. CCL 소재 선택과 사양 확인은 동박적층판 가이드에서 더 살펴볼 수 있습니다.
| 발주 항목 | 기입·확인할 내용 |
|---|---|
| CCL / PP | 제조사·정식 품번·두께·수지/유리천 구성·압착 후 두께 |
| Dk / Df | 목표 주파수·시험법·설계용/제조용 구분·보증 공차 |
| 열 특성 / 동박 | Tg 시험법·Td·Z-CTE, 동박 유형·거칠기 조건 |
| 변경·검증 | 대체 승인 절차, 임피던스·손실 재검증과 보고 범위 |
샘플 단계에서 승인 CCL/PP와 생산 로트가 일치하는지 확인하세요. 임피던스가 중요하면 실제 Stack-up과 같은 쿠폰의 측정 자료를 받고, 소재·동박 변경 시 임피던스와 필요한 손실·열 신뢰성을 재검증합니다. 고속 보드 제조 조건은 제조 역량 안내에서 확인할 수 있습니다.
6. 자주 발생하는 사양 확인 실수
1GHz 데이터만 고속 설계에 적용하거나, Core 값만 보고 PP 조건을 빠뜨립니다.
대표값을 보증값으로 오해하고 로트 공차를 확인하지 않습니다.
CCL의 Tg만 확인하고 PP와 전체 열 이력을 보지 않습니다.
Df만 비교하고 동박 거칠기, 비아와 측정 조건을 놓칩니다.
설계·발주 전 체크리스트
□ Dk/Df의 주파수·시험법·용도와 보증 범위를 확인했다.
□ Core와 PP 품번 및 압착 후 두께를 승인 Stack-up에 반영했다.
□ 동박 유형과 거칠기, Tg 시험법·Td·Z-CTE를 검토했다.
□ 소재 변경 시 서면 승인과 재검증 절차를 정했다.
FAQ
Q1. Dk 시험법이 여러 개면 어떤 값을 사용해야 하나요?
A. 설계 주파수와 구조에 맞고 제조사가 설계용으로 안내하는 값을 우선 확인하세요. 서로 다른 시험법의 숫자는 직접 비교하지 말고, 필요하면 승인 Stack-up 기준 임피던스 계산을 요청합니다.
Q2. CCL 품번만 받고 PP는 지정하지 않아도 되나요?
A. 고속 다층 보드에서는 권장하기 어렵습니다. PP의 수지 함량과 유리천 구조, 압착 후 두께가 전체 유전체 특성에 영향을 주므로 정식 품번을 함께 고정하세요.
Q3. Dk/Df가 대표값만 있어도 사용할 수 있나요?
A. 프로젝트에 따라 가능하지만, 고속 보드는 대표값만으로 양산 편차를 판단하기 어렵습니다. 공차·로트 자료를 받고 쿠폰 측정으로 보완하세요.
Q4. Tg가 높을수록 더 좋은 소재인가요?
A. 아닙니다. 시험법과 전체 적층, 압착성, Td·Z-CTE 및 실제 열 이력을 함께 검토해야 합니다.
Q5. 저손실 CCL을 썼는데 삽입 손실이 큰 이유는 무엇인가요?
A. PP 손실, 동박 거칠기, 배선·비아, 커넥터 및 측정 조건을 함께 확인하세요. 전체 채널 손실이 Df 하나로 결정되지는 않습니다.
저손실 CCL은 Dk·Df·Tg 숫자만 낮은 순으로 고르지 않습니다. 시험 조건·보증 범위, Core/PP 적층, 동박과 제조 공정을 함께 검토하고 샘플에서 확인하세요.
PCBgogo - 고속·저손실 PCB 견적 및 제조 조건 검토
승인 Stack-up과 CCL·PP 품번, Dk/Df 조건을 정리해 보내면 제작 견적과 제조 가능 조건을 확인할 수 있습니다.
