《介质基板20Hz~1GHz频率范围内介电常数和介质损耗角正切测试方法-平板电容法》编制说明

中国材料与试验团体标准T/CSTMXXXXX-202X

《介质基板20Hz~1GHz频率范围内介电常数和介质损

耗角正切测试方法——平行板电容法》编制说明

1.任务来源及简要过程

1.1任务来源

团体标准T/CSTMXXXXX-202X《介质基板20Hz~1GHz

频率范围内介电常数和介质损耗角正切测试方法——

平行板电容法》，是广东省重点领域研发计划《5G通信用

关键材料测试评价技术研究与设备开发项目》中测试技术的

项目任务。该标准由中国材料与试验团体标准委员会电子材

料领域委员会（CSTM/FC51）归口。

1.2工作过程

介电常数和介质损耗角正切是介质基板的重要物理性

质。材料的介电常数和介质损耗角会随着频率的变化而变化，

所以要测量不同频段下材料的介电常数和介质损耗角正切

要根据实际情况选择与之相适应的测试方法。国内正在转化

IEC61189-2-721-2015的SPDR方法，以及本项目正在研究

的带状线测试方法所测的频率范围是大于1GHz的介电常数

和介质损耗角正切，所以要测量1GHz以下的介电常数和介

质损耗角正切需要采用另外的方法。

2020年9月团队开展《介质基板20Hz~1GHz频率范围内

介电常数和介质损耗角正切测试方法——平行板电容法》标

准制定工作。根据项目的进度，着手调研1GHz以下测试介

电常数和介质损耗角正切的相关国内外标准，于2021年3

月完成了标准《介质基板20Hz~1GHz频率范围内介电常数和

介质损耗角正切测试方法——平行板电容法》草稿的编制。

本标准的主要起草单位为工业和信息化部电子第五研究所，

标准主要参与单位为电子科技大学、中兴通讯和生益科技。

工作组成员有：何骁，肖美珍，沈江华，陈泽坚，孙朝宁，

李恩，余承勇，王峰，王玉，魏新启，刘潜发，葛鹰等。

2.标准化对象简要情况及制修订标准的原则

2.1标准化对象简要情况

该标准试验方法规定了采用接触电极平行板电容法测

试介质基板印制板材料的介电常数和介质损耗角正切的方

法，适用于介质基板和介电材料的介电常数和介质损耗角正

切测试方法。测试频率范围：；测试介电常

数范围：；测试损耗角正切值范围：

。该方法使用到的试验设备有：

阻抗分析仪或等效仪器、测量夹具或等效夹具、高温干燥箱

和千分尺等。

2.2制修订标准的原则

按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准

化文件的结构和起草规则》给出的规则，注重相关标准的协

调统一。在充分研究消化充分吸收国内标准GB/T4722-2017

的标准基础上，结合实际，同时考虑试验方法标准的“科学

性”、“前瞻性”、“适用性”、实施检测的可行性基础上，

研究制订满足行业使用需求的《介质基板20Hz~1GHz频率范

围内介电常数和介质损耗角正切测试方法——平行板电容

法》团体标准，为通信产业发展提供低频段介质基板的介电

常数和介质损耗正切测试基础。

3.国内外标准研究现在分析

目前，国内外涉及关于频段在1GHz以下介电常数和介质

损耗角正切的测试方法标准主要有国标GB/T4722-2017、

ASTMD150-2018和IPC-TM-650等。目前，国标GB/T

4722-2017《印制电路用刚性覆铜箔层压板试验方法》做了介

电常数和介质损耗角正切的平行板电容测试方法的描述，但

是由于该标准本身是综合方法标准，针对该单项测试只进行

了简单描述，内容不够丰富，操作指导性不够。同时，在调

研关于平板电容法测试夹具时，目前市场上的测试夹具测试

覆盖频段分别是20Hz~30MHz和1MHz~1GHz，不能达到

1.5GHz，若超范围测量，所得测试数据误差较大。ASTM

D150-2018该标准涉及电容率，耗散因子，损耗指数，功率

因子，相位角和损耗角的多项测试，且以对原理性描述较多，

对测试操作指导针对性不强。国外IPC-TM-6502.5.5.9：1998

标准有平板电容测试内容，其测试范围为1MHz~1.5GHz。该

标准针对现有的平板电容测试夹具将测试频段有1MHz拓宽

值20Hz，且根据国内相关行业使用夹具情况，将截止范围重

新规定为现行业内实际测试范围1GHz。

4.标准主要内容的确定

这本标准包括以下内容，1范围;2规范性引用文件;3术

语和定义;4符号和缩略语;5原理;6试验条件;7仪器设备;8

样品;9试验步骤;10计算公式；11试验报告；12附加信息。

相对于其他现有标准，本标准添加了试验测试原理；明确了

测试样品要求；明确说明了测试所需要涉及的仪器设备以及

校准工具；细化了试验步骤；添加附件信息，包括仪器设备

的维护和注意事项，同时附录添加了空气缝隙对测试结果的

影响，为使用单位和测试人员提供了参考。

5.主要试验（或验证）结果的分析

为了保证测试方法的科学性、适用性以及实施检测过程

中的可行性，本标准明确了样品要求，细化了试验步骤，提

出测试过程中需要注意的测试事项和细节，保证测试结果的

一致性和可重复性。

5.1测试样品分析

对样品要求进行了详细的描述，根据测试原理为保证测

试结果的准确性，样品尺寸要根据测试夹具电极大小确定样

品尺寸的大小，且样品尺寸要确保覆盖住测试电极。平板电

容测试方法若样品太薄需要对样品进行叠加测试，增加被测

样品的厚度，减小测试误差。

5.2测试步骤分析

在测试步骤中提出如果样品刚被蚀刻或者暴露于过度

潮湿的环境中，在测试之前应将样品放入105℃﹢5℃/-2℃

的空气循环烘箱中干燥2h，然后在上述的室温条件下进行预

处理。这是因为水的介电常数大约为78~80，为了去除水汽

对测试样品的影响，所以提出样品刚被蚀刻或者暴露于过度

潮湿的环境中需要对样品进行烘干处理。仪器校正和夹具的

校准是保证测试结果准确性的关键步骤，因此在标准中添加

了仪器校正和夹具校准。

5.3空气缝隙的影响分析

当被测样品直接与电极接触时，被测样品和测试电极之

间会形成气隙。无论被测样品的两侧制造得多么平坦和平行，

仍然会形成空气缝隙，因此会出现测量误差。在本标准的附

录中添加了空气缝隙的影响，为使用单位和测试人员提供了

参考。且提出在样品不会产生形变的情况下，对测试样品适

当压力减小空气对测试结果的影响。

5.4技术经济论证和预期的经济效果

（1）向覆铜板/介质基板材料生产商企业以及终端应用

企业进行测试评价技术推广与应用验证示范。

（2）在产业链内形成共识，为材料出厂测试-过程验证

-改善验证-终端应用的良性循环提支撑和依据。

（3）立足于我们的第三方实验室，可以率先在行业客

户中推广应用。

（4）结合标准组的材料生产以及用户等形成产业链的

应用。

6.知识产权情况说明

中国材料与试验团体标准T/CSTMXXXXX-202X《介质基

板20Hz~1GHz频率范围内介电常数和介质损耗角正切测试方

法——平行板电容法》在制定过程中不涉及国内外专利及知

识产权问题。

7.采用国际标准和国外先进标准情况

无。

8.与现行相关法律、法规、规章及相关标准的协调性

本标准的编制考虑到了相关标准的协调统一，遵守我国

标准制定的法律、法规、规章。

9.重大分歧意见的处理经过和依据

标准在制定、讨论过程无重大分歧意见。

10.标准性质的建议

无。

11.贯彻标准的要求和措施建议

建议该标准尽快发布实施，以使该标准贴近市场，跟上

行业的技术发展。

12.替代或废止现行相关标准的建议

此标准为新建的标准，无替代或废止的相关现行标准。

13.其它应予说明的事项

无。

中国材料与试验团体标准T/CSTMXXXXX-202X

《介质基板20Hz~1GHz频率范围内介电常数和介质损

耗角正切测试方法——平行板电容法》编制说明

1.任务来源及简要过程

1.1任务来源

团体标准T/CSTMXXXXX-202X《介质基板20Hz~1GHz

频率范围内介电常数和介质损耗角正切测试方法——

平行板电容法》，是广东省重点领域研发计划《5G通信用

关键材料测试评价技术研究与设备开发项目》中测试技术的

项目任务。该标准由中国材料与试验团体标准委员会电子材

料领域委员会（CSTM/FC51）归口。

1.2工作过程

介电常数和介质损耗角正切是介质基板的重要物理性

质。材料的介电常数和介质损耗角会随着频率的变化而变化，

所以要测量不同频段下材料的介电常数和介质损耗角正切

要根据实际情况选择与之相适应的测试方法。国内正在转化

IEC61189-2-721-2015的SPDR方法，以及本项目正在研究

的带状线测试方法所测的频率范围是大于1GHz的介电常数

和介质损耗角正切，所以要测量1GHz以下的介电常数和介

质损耗角正切需要采用另外的方法。

2020年9月团队开展《介质基板20Hz~1GHz频率范围内

介电常数和介质损耗角正切测试方法——平行板电容法》标

准制定工作。根据项目的进度，着手调研1GHz以下测试介

电常数和介质损耗角正切的相关国内外标准，于2021年3

月完成了标准《介质基板20Hz~1GHz频率范围内介电常数和

介质损耗角正切测试方法——平行板电容法》草稿的编制。

本标准的主要起草单位为工业和信息化部电子第五研究所，

标准主要参与单位为电子科技大学、中兴通讯和生益科技。

工作组成员有：何骁，肖美珍，沈江华，陈泽坚，孙朝宁，

李恩，余承勇，王峰，王玉，魏新启，刘潜发，葛鹰等。

2.标准化对象简要情况及制修订标准的原则

2.1标准化对象简要情况

该标准试验方法规定了采用接触电极平行板电容法测

试介质基板印制板材料的介电常数和介质损耗角正切的方

法，适用于介质基板和介电材料的介电常数和介质损耗角正

切测试方法。测试频率范围：；测试介电常

数范围：；测试损耗角正切值范围：

。该方法使用到的试验设备有：

阻抗分析仪或等效仪器、测量夹具或等效夹具、高温干燥箱

和千分尺等。

2.2制修订标准的原则

按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准

化文件的结构和起草规则》给出的规则，注重相关标准的协

调统一。在充分研究消化充分吸收国内标准GB/T4722-2017

的标准基础上，结合实际，同时考虑试验方法标准的“科学

性”、“前瞻性”、“适用性”、实施检测的可行性基础上，

研究制订满足行业使用需求的《介质基板20Hz~1GHz频率范

围内介电常数和介质损耗角正切测试方法——平行板电容

法》团体标准，为通信产业发展提供低频段介质基板的介电

常数和介质损耗正切测试基础。

3.国内外标准研究现在分析

目前，国内外涉及关于频段在1GHz以下介电常数和介质

损耗角正切的测试方法标准主要有国标GB/T4722-2017、

ASTMD150-2018和IPC-TM-650等。目前，国标GB/T

4722-2017《印制电路用刚性覆铜箔层压板试验方法》做了介

电常数和介质损耗角正切的平行板电容测试方法的描述，但

是由于该标准本身是综合方法标准，针对该单项测试只进行

了