高频微波印制板和铝基板
高频微波印制板和铝基板全面解析

高频微薄印制板和铝基板全面解析一、高频微波印制板1.高频微波印制板。
近年来,在华东、华北、珠三角已有众多印制板企业在盯着高频微波板这一市场,在收集高频波、聚四氟乙烯(Teflon,PTFE)的动态和信息,将这类印制板新品种视为电子信息高新科技产业必不可少的配套产品,加强调研和开发。
一些公司老总认定高频微波板为未来企业新的经济增长点。
国外专家预测,高频微波板的市场发展会非常快。
在通信、医疗、军事、汽车、电脑、仪器等领域,对高频微波板的需求正急速窜起。
数年后,高频微波板可能占到全球印制板总量的约15%,台湾、韩国、欧、美、日不少PCB 公司纷纷制订朝此方向发展计划。
欧美高频微波板材供应商Rogers、Arlon、Taconic、Metclad、GIL日本Chukoh近二年始向中国这个潜在的大市场进军,寻找代理、讲授相关技术。
美国GIL公司在深圳举办一场“高频微波印制板之应用与制造技术”讲座,数百个座位全部满座,走廊亦站满了企业代表听演讲,不少老总级的人物听了一整天的技术讲座。
真没想到国内同行对高频板产生如此浓厚的兴趣。
欧美板材供应商已可提供介电常数从2.10、2.15、2.17,……直到4.5,甚至更高的板材系列100多个品种。
在珠三角、长三角,据了解已有不少企业标榜可以批量订Teflon和高频板订单。
据说,有企业已达到月产数千平方米的水平。
国内不少雷达、通信研究所的印制板厂需求高频微波板材在逐年增大。
国内华为、贝尔、武汉邮科院等大通信企业需求高频微波印制板在逐年增多,国外从事高频微波产品的企业亦搬迁来中国,就近采购高频微波用印制板。
种种迹象表明,高频微波板在中国热起来了。
(什么叫高频?300MHZ以上,即波长1米以上的短波频率范围,一般称为高频。
)(1)原属军事用途的高频通信的部分频段让给民用(1996年开始),使民用高频通信大大发展。
在远距高通信、导航、医疗、运输、交通、仓储等各个领域大显身手。
高频pcb材料分类

高频pcb材料分类
高频 PCB 材料主要用于制造高频电路板,以满足高频通信、雷达、卫星通信等领域对于信号传输和电磁干扰的要求。
根据介电常
数和损耗因子的不同,高频 PCB 材料可以分为多种类型,常见的分
类包括以下几种:
1. PTFE(聚四氟乙烯)基材料,PTFE 是一种低介电常数和低
损耗的材料,常见的有 Teflon、Rogers RO4000 系列等。
这类材料
适用于高频高速传输,具有优异的信号传输性能和稳定的介电性能。
2. 高频陶瓷基材料,这类材料以氧化铝陶瓷为基础,具有较高
的介电常数和较低的损耗因子,常见的有Rogers RO3000 系列。
适
用于要求较高介电常数和较低损耗的高频电路设计。
3. 高频混合介质基材料,这类材料采用混合介质技术,结合了
聚酰亚胺树脂和微玻璃纤维,具有较好的机械性能和高频性能,常
见的有Rogers RO4350B 等。
4. 高频聚酰亚胺基材料,这类材料以聚酰亚胺树脂为基础,具
有优异的高温性能和尺寸稳定性,常见的有Arlon、Isola 等系列。
5. 低介电常数基材料,这类材料主要以降低介电常数为主要特点,从而提高信号传输速度和减小信号传输损耗,常见的有Taconic 等系列。
总的来说,高频 PCB 材料在选择时需要根据具体的应用需求来进行综合考虑,包括信号传输性能、介电性能、机械性能、加工工艺等多个方面,以满足高频电路设计的要求。
微波高频基板

微波高频基板微波高频基板是一种用于射频(Radio Frequency,RF)和微波(Microwave)应用的特殊基板材料。
它在无线通信、雷达、卫星通信、微波炉等领域中扮演着重要角色。
微波高频基板通常具有较低的介电常数、较低的损耗、较高的热稳定性和较好的高频性能,适用于高频信号传输和处理。
微波高频基板的材料选择是至关重要的,常见的微波高频基板材料包括FR4、PTFE(聚四氟乙烯)、RO4003C、RO4350B、Rogers等。
这些材料具有不同的介电常数、损耗因子、热性能等特点,可根据具体的应用需求进行选择。
在设计微波高频电路时,需要考虑以下几个关键因素:1. 介电常数(Dielectric Constant):介电常数决定了信号在基板中传播的速度,影响着波长和特性阻抗的计算。
低介电常数的基板有利于减小传输线的尺寸,提高高频性能。
2. 损耗因子(Loss Tangent):损耗因子反映了基板材料的损耗特性,即信号在传输过程中的能量损耗。
低损耗因子的基板能够降低信号衰减,提高信号传输的稳定性。
3. 热稳定性(Thermal Stability):在高功率应用或高温环境下,基板的热稳定性显得尤为重要。
选择具有良好热性能的基板材料能够确保电路的稳定性和可靠性。
4. 高频性能(High Frequency Performance):微波高频基板需要具备优异的高频特性,包括低传输损耗、高频率响应、良好的信号完整性等,以保证高频信号的准确传输和处理。
在实际应用中,设计微波高频基板的电路需要考虑到信号的传输线、匹配网络、滤波器、功率放大器等元件的布局与连接。
合理的布局和设计能够有效减小信号的衰减、串扰和波导效应,提高电路的性能和可靠性。
总的来说,微波高频基板在现代无线通信和微波应用中具有重要的地位,选择合适的基板材料、合理的设计和布局,能够有效提高电路的性能、可靠性和稳定性,满足不同应用的需求。
希望以上内容能够满足您的需求,如有更多疑问,欢迎继续咨询。
高频微波电路板市场前景和高频板的介电系数

高频微波电路板市场前景和高频板的介电系数高频微波电路板市场前景一般来说,300MHZ以上,即波长1米以上的短波频率范围,一般称为高频板,介电系数低。
高频电路板制作少不了高频板材料,像罗杰斯,聚四氟乙烯、Rogers(罗杰斯)、TACONIC (泰康尼)、arlon(雅龙)、Isola(伊索那)、F4B、TP-2、FR-4,高频微波电路板是高科技产品不可缺少的配套产品。
在通信、医疗、军事、汽车、电脑、仪器等领域,对高频板的需求正急速窜起。
国内不少雷达、通信研究所的印制板厂需求高频板材在逐年增大。
如华为、贝尔、武汉邮科院等大通信企业需求高频板在逐年增多,国外从事高频板产品的企业亦搬迁来中国,就近采购高频板。
为什么要求高频板低ε(Dk)?ε或Dk,称介电常数,是电极间充以某种物质时的电容与同样构造的真空电容器的电容之比。
通常表示某种材料储存电能能力的大小。
当ε大时,储存电能能力大,电路中电信号传输速度就会变低。
通过印制板上电信号的电流方向通常是正负交替变化的,相当于对基板进行不断充电、放电的过程。
在互换中,电容量会影响传输速度。
而这种影响,在高速传送的装置中显得更为重要。
ε低表示储存能力小,充、放电过程就快,从而使传输速度亦快。
所以,在高频传输中,要求介电常数低。
另外还有一个概念,就是介质损耗。
电介质材料在交变电场作用下,由于发热而消耗的能量称之谓介质损耗,通常以介质损耗因数tanδ表示。
ε和tanδ是成正比的,高频电路亦要求ε低,介质损耗tanδ小,这样能量损耗也小。
聚四氟乙烯高频板的ε在印制板基材中,聚四氟乙烯基材的介电常数ε最低,典型的仅为2.6~2.7,而一般的玻璃布环氧树脂基材的FR4的介电常数ε为4.6~5.0,因此,Teflon印刷板信号传输速度要比FR4快得多(约40%)。
Teflon板的介于损耗因素为0.002,比FR4的0.02低了10倍,能量损耗也小得多。
加上聚四氟乙烯称之为"塑料王",电绝缘性能优良,化学稳定性和热稳定性也好(至今尚无一种能在300℃以下溶解它的溶剂),所以,高频高速信号传递就要先用Teflon或其它介电常数低的基材了,Polyflon、Rogers、Taconic、Arlon、Meclad都可提供介电常数为2.10、2.15、2.17、2.20的基材,其介质损耗因素在10GHZ下是0.0005~0.0009。
高频微波印制电路板专用材料研发制造方案(二)

高频微波印制电路板专用材料研发制造方案一、实施背景随着科技的飞速发展,电子产品对高性能、高频率、小型化的需求日益增加。
高频微波印制电路板(PCB)作为这些产品中的关键组件,其性能优劣直接影响到电子设备的整体性能。
当前,我国的高频微波PCB专用材料主要依赖进口,自主研发及生产能力薄弱。
因此,开展高频微波印制电路板专用材料的研发和制造具有重要的战略意义。
二、工作原理高频微波印制电路板专用材料的研发制造,主要是通过结合纳米材料科学、微电子学和先进制造技术,制备出具有优良电性能、高频率特性、热稳定性和机械强度的印制电路板基板。
其工作原理主要基于以下几点:1.材料选择:选用具有高导电性、低损耗、高热导率的金属材料,如铜、银等。
2.纳米结构:利用纳米技术,实现材料的纳米级微观结构控制,提高材料的电性能和热稳定性。
3.增强处理:通过引入纤维增强剂和胶粘剂等,提高材料的机械强度和耐热性。
4.制造工艺:采用先进的制造工艺,如激光刻蚀、微孔钻孔等,实现高精度、高一致性的电路板制造。
三、实施计划步骤1.文献调研:收集并分析国内外关于高频微波印制电路板专用材料的研发与制造的文献资料。
2.材料选择与配方设计:根据需求选择合适的金属材料和增强剂等,进行配方设计。
3.实验室制备:在实验室条件下,进行材料制备和电路板试制。
4.性能测试:对试制的电路板进行电性能、机械性能、热稳定性等测试。
5.中试生产:将实验室验证成功的配方和工艺进行中试生产,进一步验证其大规模生产的可行性。
6.产业化推广:根据中试结果,优化生产工艺,进行产业化推广。
7.技术服务与支持:为下游客户提供技术支持和服务,确保产品的顺利应用。
四、适用范围本研发制造方案适用于以下领域:1.高频微波通信:用于制作高频微波通信设备中的印制电路板。
2.雷达与电子战:用于制作雷达和电子战系统中需要高频率特性的印制电路板。
3.航空航天:用于制作航空航天领域中需要高性能和高可靠性的印制电路板。
高频板工艺简介

● 等离子体的生成条件。 1)一个容器腔体形成真空状态。 2)以高频发生器向腔体内的正负电极施加高频电磁场。 3)在腔体内,注入所需的气体。气体在正、负电极间被电离,形成等离 子体。 4)当不存在抽真实状态,高频电磁场消失,等离子体即成为原始气体状 态。
● 基材铜厚,板厚。 铜箔—常用0.25,0.5,1.0,2.0,OZ(盎司) 板厚—0.1,0.2,0.5,直至2.4mm都存在。 通常,考虑价格性能比,用簿板,≤0.8,0.5,0.3mm常用(高频微波基材比FR4 贵几倍,十几倍)。 板厚通常不含铜厚。
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8.Dk=1.15~10.2的各种板材
● 最低Dk的基材 Dk=1.15~1.35(不含PTFE) 介质损耗Df=0.002-0.005,比重0.35g/cc,吸水率<0.5%。 峰房式结构。轻型,不耐热。作高频微波金属天线(美国Arlon公司产品)。
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6 介质损耗因素(Df)
(1)定义: ● 电介质材料在交变电场作用下,由于发热而消耗的能量称为介质损耗。 通常以Df或tanδ表示。也称介质损耗角正切。
(2)Dk和Df成正比例。 ● Dk小,Df也小,即能量损耗也小。 ● PTFE的Df=0.002,比FR4的Df=0.02低了10倍。 PTFE基材的Dk,Df都小,且稳定,几乎没有变化。 PTFE具有优秀的耐潮湿性,吸水率非常小。 PTFE绝缘性能很高,1014~1015欧姆。
α k f tanδ
vk c εr
V—信号传播速度 K—常数 C—光速,3×108m/s
εr—基板介电常数 ● 降低Dk,有利于提高信号的传播速度。Dk越大,传输速度就会越低。Dk越小,传输
速度越快。
● 因此,利用PCB的低介电常数,来达到信号传播的高速度。
铝基板基材基础知识

铝基板基材基础知识铝基板是一种在电子行业中广泛应用的基材材料,具有良好的导热性、电磁屏蔽性和机械强度。
在电子设备中,铝基板常用于制作LED电路板、电源模块和通信设备等。
首先,铝基板的基材是由铝合金制成的。
常用的铝合金有铝硅合金、铝铜合金和铝锌合金等。
这些合金具有优异的热传导性能,能够有效地将发热元件产生的热量快速传导到板材表面,并通过散热设备将热量排出,提高电子元件的工作稳定性和可靠性。
其次,铝基板具有良好的导热性。
铝的导热系数较高,约为237W/(m·K),远远高于常见的有机基材。
这一特性使得铝基板能够在高功率密度的电子器件中有效地降低温度,减少热应力和温度梯度对电子元件的影响,提高元件的寿命和可靠性。
另外,铝基板还具有良好的电磁屏蔽性能。
铝的导电性能优良,可以有效地屏蔽外界电磁波的干扰,保护电子元件的正常工作。
此外,铝基板还可以作为地线层,提供良好的接地效果,减少电子元件之间的电磁干扰。
铝基板在机械强度上也有较好的表现。
由于铝合金具有良好的强度和硬度,铝基板具有较高的机械刚性,能够在电子器件的制造和运输过程中有效地抵抗外部力的冲击和振动,保护电子元件的安全和稳定。
除此之外,铝基板还具有加工性能优良的特点。
铝合金材料具有较好的可加工性,可以进行折弯、冲压、切割和焊接等多种加工方式,满足不同工艺要求和产品设计需要。
总之,铝基板作为一种重要的基材材料,在电子行业中有着广泛的应用。
其良好的导热性、电磁屏蔽性和机械强度,可以提高电子元件的工作稳定性和可靠性。
未来,随着电子器件功率密度的不断增加和散热需求的增强,铝基板将在各个领域得到更广泛的应用。
高厚度铝基微波印制板加工技术的研究

高厚度铝基微波印制板加工技术的研究纪龙江;姜曙光;王俊浩【摘要】铝基厚度在5mm以上,绝缘层为聚四氟乙烯,厚度超过0.5mm.作为高频微波通信用线路板.这类板子在加工中主要存在三个问题:首先,板子厚、散热差、孔边毛刺大、披峰严重,钻孔时断刀率高;其次,铣铝基外形和盲槽难度大、铣削效率低,严重影响生产效率;再次,蚀刻时,溶液侵蚀铝基面.本人通过扎实的理论基础与反复的工艺试验,最终解决了高厚度铝基微波板在机械加工过程中的技术难题,最终达到稳定量产的技术水平.【期刊名称】《印制电路信息》【年(卷),期】2015(023)011【总页数】4页(P55-58)【关键词】铝基板;钻孔;铣削【作者】纪龙江;姜曙光;王俊浩【作者单位】大连崇达电路有限公司,辽宁大连116600;大连崇达电路有限公司,辽宁大连116600;大连崇达电路有限公司,辽宁大连116600【正文语种】中文【中图分类】TN41随着信号传输的高频化、高速数字化、高密度化、多功能化的发展要求,特别是大功率电源层、电源专用的PCB和高多层板的应用场合,对产品的使用寿命、使用安全性、稳定性、可靠性、散热性等提出越来越高的要求,铝基板以其优良的物理性能及使用效果得到了市场的认可与青睐,并且随着中国电子产业的高速发展,在电子、通信、电源、LED照明、汽车、马达、特种灯源、背光显示屏等工业领域会越来越多地应用金属基板。
深圳艾默生、中兴、瑞谷、比业迪、伟易达、飞利浦等著名电子企业,已经大批量地把铝基板用到产品上,未来几年,铝基板将会得到更加广泛的应用。
对于铝基厚度在5 mm以上的高厚度铝基板而言,由于铝基厚度大,特别给机械加工过程带来非常大的挑战,严重影响生产效率与制造成本。
本人结合多年来的线路板制造技术经验,详细阐述了高厚度铝基板的一种特殊加工方法,使问题得到有效解决。
铝基板在加工过程中,由于铝基板金属层过厚,导致钻孔断刀、刀具缠丝、毛刺大、成型尺寸稳定性差、加工效率低、过程控制难度大等问题较突出,业界大多使用的一种方法就是在钻孔、成型加工过程中,使用酒精或水进行散热,有的还发明了相应的工装具进行配套使用。
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按基材类型分类PCB技术发展概要从1903年至今,若以PCB组装技术的应用和发展角度来看,可分为三个阶段●通孔插装技术(THT)阶段PCB1.金属化孔的作用:(1).电气互连---信号传输(2).支撑元器件---引脚尺寸限制通孔尺寸的缩小a.引脚的刚性b.自动化插装的要求2.提高密度的途径(1)减小器件孔的尺寸,但受到元件引脚的刚性及插装精度的限制,孔径≥0.8mm(2)缩小线宽/间距:0.3mm—0.2mm—0.15mm—0.1mm(3)增加层数:单面—双面—4层—6层—8层—10层—12层—64层●表面安装技术(SMT)阶段PCB1.导通孔的作用:仅起到电气互连的作用,孔径可以尽可能的小,堵上孔也可以。
2.提高密度的主要途径①.过孔尺寸急剧减小:0.8mm—0.5mm—0.4mm—0.3mm—0.25mm②.过孔的结构发生本质变化:a.埋盲孔结构优点:提高布线密度1/3以上、减小PCB尺寸或减少层数、提高可靠性、改善了特性阻抗控制,减小了串扰、噪声或失真(因线短,孔小)b.盘内孔(hole in pad)消除了中继孔及连线③薄型化:双面板:1.6mm—1.0mm—0.8mm—0.5mm④PCB平整度:a.概念:PCB板基板翘曲度和PCB板面上连接盘表面的共面性。
b.PCB翘曲度是由于热、机械引起残留应力的综合结果c.连接盘的表面涂层:HASL、化学镀NI/AU、电镀NI/AU…●芯片级封装(CSP)阶段PCBCSP以开始进入急剧的变革于发展其之中,推动PCB技术不断向前发展,PCB工业将走向激光时代和纳米时代.PCB表面涂覆技术PCB表面涂覆技术是指阻焊涂覆(兼保护)层以外的可供电气连接用的可焊性涂(镀)覆层和保护层。
按用途分类:1.焊接用:因铜的表面必须有涂覆层保护,不然在空气中很容易氧化。
2.接插用:电镀Ni/Au或化学镀Ni/Au(硬金,含P及Co)3.线焊用:wire bonding 工艺热风整平(HASL或HAL)从熔融Sn/Pb焊料中出来的PCB经热风(230℃)吹平的方法。
1.基本要求:(1). Sn/Pb=63/37(重量比)(2).涂覆厚度至少>3um(3)避免形成非可焊性的Cu3Sn的出现,Cu3Sn出现的原因是锡量不足,如Sn/Pb合金涂覆层太薄,焊点组成由可焊的Cu6Sn5– Cu4Sn3-- Cu3Sn2—不可焊的Cu3Sn2.工艺流程退除抗蚀剂—板面清洁处理—印阻焊及字符—清洁处理—涂助焊剂—热风整平—清洁处理3.缺点:a.铅锡表面张力太大,容易形成龟背现象。
b.焊盘表面不平整,不利于SMT焊接。
化学镀Ni/Au是指PCB连接盘上化学镀Ni(厚度≥3um)后再镀上一层0.05-0.15um薄金,或镀上一层厚金(0.3-0.5um)。
由于化学镀层均匀,共面性好,并可提供多次焊接性能,因此具有推广应用的趋势。
其中镀薄金(0.05-0.1um)是为了保护Ni的可焊性,而镀厚金(0.3-0.5um)是为了线焊(wire bonding)工艺需要。
1.Ni层的作用:a.作为Au、Cu之间的隔离层,防止它们之间相互扩散,造成其扩散部位呈疏松状态。
b.作为可焊的镀层,厚度至少>3um2.Au的作用:是Ni的保护层,厚度0.05-0.15之间,不能太薄,因金的气孔性较大如果太薄不能很好的保护Ni,造成Ni氧化。
其厚度也不能>0.15um,因焊点中会形成金铜合金Au3Au2(脆),当焊点中Au超过3%时,可焊性变差。
电镀Ni/Au镀层结构基本同化学Ni/Au,因采用电镀的方式,镀层的均匀性要差一些。
(四)PCB覆铜板材料PCB用覆铜板材料(Copper Clad Laminates)缩写为CCL:它是PCB 的基础,起着导电、绝缘、支撑的功能,并决定PCB 的性能、质量、等级、加工性、成本等。
● 按增强材料分类:● 电解铜箔厚度:目前市场常见的有:9um、12um、18um、35um、70um几种规格。
常用层间介质类型:PCB加工工艺种类根据PCB实际需要,我厂可加工PCB种类有如下几种:★热风整平板(HASL)★化学镀Ni/Au板★电镀Ni/Au板(包括选择性镀厚金)★插头镀硬金★碳导电油墨在印完阻焊后的PCB板局部再印一层碳导电油墨,有键盘式的、线路图形式的,从而可形成简单的积层多层印制板。
碳导电油墨通常有较好的导电性及耐磨性。
★可剥性蓝胶现代PCB有时需经过多次焊接过程,为了使在同一块印制板第二次或第三次焊接的元件孔不沾上焊料,需将这些孔印上一层可剥性蓝胶保护起来,需要时再将蓝胶剥掉。
蓝胶可经受250℃-300 ℃波峰焊的冲击,用手很容易剥掉,不会留有余胶在孔内。
★电镀超厚铜箔:100um以上★特性阻抗(Impedance)控制板通信高频信号的传输,电脑运算速度的加快,对多层板的层间介质厚度、线宽、线距、线厚、阻焊、线路的侧蚀、线路上出现的缺口、针孔都提出严格的要求。
★盲、埋孔印制板★热熔板★黑化板说说高频微波印制板和铝基板发布: 2005-9-12 9:39:11 编辑: Janson、欧美高频微波板材供应商Rogers、Arlon、Taconic、Metclad、GIL日本Chukoh近二年始向中国这个潜在的大市场进军,寻找代理、讲授相关技术。
美国GIL公司在深圳举办一场“高频微波印制板之应用与制造技术”讲座,数百个座位全部满座,走廊亦站满了企业代表听演讲,不少老总级的人物听了一整天的技术讲座。
真没想到国内同行对高频板产生如此浓厚的兴趣。
欧美板材供应商已可提供介电常数从2.10、2.15、2.17,……直到4.5,甚至更高的板材系列100多个品种。
在珠三角、长三角,据了解已有不少企业标榜可以批量订Teflon和高频板订单。
据说,有企业已达到月产数千平方米的水平。
国内不少雷达、通信研究所的印制板厂需求高频微波板材在逐年增大。
国内华为、贝尔、武汉邮科院等大通信企业需求高频微波印制板在逐年增多,国外从事高频微波产品的企业亦搬迁来中国,就近采购高频微波用印制板。
种种迹象表明,高频微波板在中国热起来了。
(什么叫高频?300MHZ以上,即波长1米以上的短波频率范围,一般称为高频。
)2.为什么热了起来?有三方面原因。
(1)原属军事用途的高频通信的部分频段让给民用(1996年开始),使民用高频通信大大发展。
在远距高通信、导航、医疗、运输、交通、仓储等各个领域大显身手。
(2)高保密性、高传送质量,使移动电话、汽车电话,无线通信向高频化发展,高画面质量,使广播电视传输,用甚高频、超高频播放节目。
高信息量传送,要求卫星通信,微波通信和光纤通信必须高频化。
(3)计算机技术处理能力增加,信息记忆容量增大,迫切要求信号传送高速化。
总之,电子信息产品高频化、高速化对印制板的高频特性提出了高的要求。
3.为什么要求印制板低ε(Dk)?ε或Dk,叫介电常数,是电极间充以某种物质时的电容与同样构造的真空电容器的电容之比。
通常表示某种材料储存电能能力的大小。
当ε大时,储存电能能力大,电路中电信号传输速度就会变低。
通过印制板上电信号的电流方向通常是正负交替变化的,相当于对基板进行不断充电、放电的过程。
在互换中,电容量会影响传输速度。
而这种影响,在高速传送的装置中显得更为重要。
ε低表示储存能力小,充、放电过程就快,从而使传输速度亦快。
所以,在高频传输中,要求介电常数低。
另外还有一个概念,就是介质损耗。
电介质材料在交变电场作用下,由于发热而消耗的能量称之谓介质损耗,通常以介质损耗因数tanδ表示。
ε和tanδ是成正比的,高频电路亦要求ε低,介质损耗tanδ小,这样能量损耗也小。
4.聚四氟乙烯(Teflon)印制板的ε在印制板基材中,聚四氟乙烯基材的介电常数ε最低,典型的仅为2.6~2.7,而一般的玻璃布环氧树脂基材的FR4的介电常数ε为4.6~5.0,因此,Teflon印刷板信号传输速度要比FR4快得多(约40%)。
Teflon板的介于损耗因素为0.002,比FR4的0.02低了10倍,能量损耗也小得多。
加上聚四氟乙烯称之为“塑料王”,电绝缘性能优良,化学稳定性和热稳定性也好(至今尚无一种能在300℃以下溶解它的溶剂),所以,高频高速信号传递就要先用Teflon或其它介电常数低的基材了。
笔者看到,Polyflon、Rogers、Taconic、Arlon、Meclad都可提供介电常数为2.10、2.15、2.17、2.20的基材,其介质损耗因素在10GHZ下是0.0005~0.0009。
聚四氟乙烯基材性能很好,但其加工成印制板的过程同传统的FR4有着完全不同的工艺途径,这方面在后面会谈到。
5.高频微波板的基本要求·由于是高频信号传输,要求成品印制板导线的特性阻抗是严格的,板的线宽通常要求±0.02mm(最严格的是±0.015mm)。
因此,蚀刻过程需严格控制,光成像转移用的底片需根据线宽、铜箔厚度而作工艺补偿。
·这类印制板的线路传送的不是电流,而是高频电脉冲信号,导线上的凹坑、缺口、针孔等缺陷会影响传输,任何这类小缺陷都是不允许的。
有时候,阻焊厚度也会受到严格控制,线路上阻焊过厚、过薄几个微米也会被判不合格。
·热冲击288℃,10秒,1~3次,不发生孔壁分离。
对于聚四氟乙烯板,要解决孔内的润湿性,作到化学沉铜孔内无空穴,电镀在孔内的铜层经得起热冲击,这是作好Teflon孔化板的难点之一。
正因为如此,许多基材厂商研发生产出ε高一点,而化学沉铜工艺同常规FR4作法一样的替代品,Rogers Ro4003(ε 3.38)和西安704厂的LGC-046(ε 3.2±0.1)就是这类产品。
·翘曲度:通常要求成品板0.5~0.7%。
6.高频微波板的加工难点基于聚四氟乙烯板的物理、化学特性,使其加工工艺有别于传统的FR4工艺,若按常规的环氧树脂玻纤覆铜板相同条件加工,则无法得到合格的产品。
(1)钻孔:基材柔软,钻孔叠板张数要少,通常0.8mm板厚以二张一叠为宜;转速要慢一些;要使用新钻头,钻头顶角、螺纹角有其特殊的要求。
(2)印阻焊:板子蚀刻后,印阻焊绿油前不能用辊刷磨板,以免损坏基板。
推荐用化学方法作表面处理。
要做到这一点:不磨板,印完阻焊后线路和铜面均匀一致,没有氧化层,决非易事。
(3)热风整平:基于氟树脂的内在性能,应尽量避免板材急速加热,喷锡前要作150℃,约30分钟的预热处理,然后马上喷锡。
锡缸温度不宜超过245℃,否则孤立焊盘的附着力会受到影响。
(4)铣外形:氟树脂柔软,普通铣刀铣外形毛刺非常多,不平整,需要以合适的特种铣刀铣外形。
(5)工序间运送:不能垂直立放,只能隔纸平放筐内,全过程不得用手指触摸板内线路图形。