低介电常数低介质损耗PCB基材
PCB板的材料测试解决方案
PCB板的材料测试解决方案一，概述介电常数测试-例如相对介电常数Dk和介质损耗正切Df对于PCB材料的研发和质量确保是十分必要的。
传统上，商业用途的PCB材料的介电常数测试在相对低的频率上进行测试，例如1MHz和1GHz。
目前为了适应高数据转换速率的趋势（对于移动手持设备，电脑，桌面设备），PCB材料的测试频率正在增加。
例如，无线通讯设备的PCB材料在1GHz-10GHz的频率范围内测试。
二，解决方案谐振腔法在具体的谐振频率点上提供了高精度的测试方法。
你可以在多个频率点上测试Dk 和Df （伴随高阶谐振频率和使用各类谐振腔）。
例如分离介质谐振腔（SPDR）是最容易和最高精度的测试方法，用于测试低损耗和薄片材料的复介电常数和损耗角正切。
他也对基板和PCB材料提供了一个方便和高精度的非破坏性的测试方法。
SPDR测试夹具可以从QWED采购，单一频率范围从1G到22G。
是德提供完整的测试解决方案，N1500A材料测试软件+网络分析仪。
深圳市易捷测试技术有限公司作为是德系统集成商，有完整的材料测试解决方案，例如分离谐振腔法（8-40GHz）和带状线谐振器法（1-40GHz）。
图一：网分+材料测试软件测试原理图二：分离介质谐振器结构图3 带状线谐振器法图4 复介电常数和损耗因子测试结果三，存在问题PCB材料要求具有低的损耗角正切来保证数字信号的低传输损耗。
因此，测试系统要求针对低损耗材料（Df大概10-3）能够进行准确的介电常数测试。
由于介电常数的大小取决于频率，用户需要测试几个频点的介电常数来评估PCB材料的质量。
如果需要在宽频率范围内测试介电常数用于初步评估，可以采用传输线法。
传输线法测试的局限性是不能准确的测试低损耗材料。
推荐结合使用传输线法和谐振腔法。
可以用传输线法测试宽频响应，对于感兴趣的频点再采用谐振腔法来获得准确的测试结果。
四，结论对于高频率的PCB材料测试，谐振腔法越来越普遍。
传输线法可以作为宽频测试的补充。
Ku、Ka波段高频头PCB用低介电常数、低损耗覆铜板
Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ
Ｈｉ ｇ ｈ Ｆｒ ｅ ｑｕ ｅｎ ｃ ｙ ； Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｗａｖ ｅ； Ｌ ｏ ｗ Ｎｏ ｉ ｓ ｅ Ｂｌ ｏｃ ｋ ； Ｃｏｐ ｐｅ ｒ Ｃｌ ａｄ Ｌａ ｍｉ ｎ ａ ｔ ｅ； Ｔ ｅ ｓ ｔ Ｃｏ ｍｐａｒ ｉ ｓ ｏ ｎ
．
．
２ ３． ．
基 板材 料
Ｂ ａ ｓ ｅ Ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ
印制 电 路 信 息 ２ ０ １ ７ Ｎ ｏ ． ３
十 多年时 间 ，此类 产 品逐渐 从 国外生 产加 工转 向
对使用 生益科 技高频 基材后 的产 品指标 性能与使 用原来 进 口材 料 的性能指标 对 比数据进 行说 明， 从而 为高频 头产 品设计 工程 师 、Ｐ Ｃ Ｂ 材 料认证 工 程师提供 基材方 面的指 引。
Ｕ 刖 舌
卫星 天线 又称 “ 高 频 头 ”，属于 通讯 产 品中 的无线类 产 品，主要 运用 于Ｃ 波段 、Ｋｕ 波 段 、Ｋ ａ
伴 随着 中 国通 讯行 业 的整体 蓬勃 发展 ，许 多
通 讯 行 业 细 分 的 领 域 也 在 从 以前 能 够 做 出 产 品 的
波 段 卫 星 信 号 接 收 ，主 要 作 用 是 接 受 高 频 信 号 ， 将 其 进 行 放 大 ，对 部 分 不 稳 定 的 信 号 进 行 处 理 。
度控 制等 等多 个环 节 都再做 到精 益求精 ，并且做 出的产 品与 国 际上的知 名企业 可 以并 驾齐驱 。生
益 科技 也一直 在努 力将 高频 、高速 类 市场领域 产 品Ｐ Ｃ Ｂ 用基材做到更好 。
PCB基材特性简介
CTE值（ppm/℃ )
树脂（＞ Tg）
树脂（< Tg） 5-7 13-17 5-7
PTH铜层
17
PCB基材特性简介
■ CAF 离子迁移
导电性阳极丝CAF的形成是指在电场作用下，跨越非金属基材（介质）而迁 移的导电性金属盐类的电化学迁移行为。
CAF的产生是在有金属盐类和潮湿并存条件下于电场驱动而沿着玻璃纤维 与树脂界面上迁移而发生的。 最根本的措施是通过下面的措施改善玻璃纤维与树脂界面之间紧密牢固的 结合：
6
7 8
E型玻璃布纤维
双酚A环氧树脂一般固化物 FR-4环氧-玻璃纤维布基覆铜板
1.0
0.133 0.5
无铅装配PCB板材的选用
■无铅装配的背景－铅的管制：
• • • • • • • 1883年英国制定铅中毒的预防法规 1960年代饮用水管道的焊接中禁止使用含铅焊料 1970年代颜料、涂料中禁止使用含铅物质 1980年代全球推广使用无铅汽油 2003年欧盟发布RoHS/WEEE指令 2003年中国拟定《电子信息产品生产污染防治管理办法》 。。。。。。
IPC无铅标准 IPC-4101/124
供应商 生益 宏仁 S1170/S0701
型号
S1165/S0165（HF） GA-HFR/GA-HFTL/GA-HFB
IPC-4101/126 超声 IPC-4101/129 生益
GA170LL
GW1700 GW1702（HF） S1180
宏仁
GA-180R/GA-180TL/GA-180B
◆ ……
PCB基材特性简介
■ Tg 玻璃态转化温度
玻璃态转化温度指基材树脂因环境温度的升高而发生力学状态变化，在被加热 的情况下，由玻璃态转变为高弹态（橡胶态）所对应的转变温度。 层数多、厚度厚和面积尺寸大的高性能板件比起常规PCB应具有更好的耐热性 或更高的Tg温度： ◆ 提高其在高温焊接时的耐热性能（即提高基材的高温软化温度或粘弹性温度） ◆ 保证高性能板在焊接时具有较小或极小的形变，使SMD等引脚与板面焊盘之间 形成最小的剪切应力和拉应力、提高焊接点质量（或均匀一致性） ◆ 提高这些高性能多层板的组装可靠性和使用寿命 基板类型 PI/玻纤布 BT/玻纤布 PPE/玻纤布 耐热环氧/玻纤布 环氧/玻纤布 PTFE/玻纤布 Tg(℃ ) 220-260 220-225 180-240 170 130-140 25 差 耐热性 好
FR-4是什么 铜箔基板的定义
FR-4之定义出自NEMA规范:LI1-1983, 指玻纤环氧树脂的试烧样本, 其尺寸为5吋长, 0.5吋宽, 厚度不拘的无铜基板, 以特定的本生灯, 在样本斜放45度的试烧下将其点燃, 随即移开火源而让已加有耐燃剂(如20%的溴)的板材自行熄灭, 并以码表记下离火后的“延烧”的秒数. 经过十次试烧后其总延烧的秒数低于50秒者称为V-0, 低于250秒者称为V-1. 凡合乎V-1的玻纤环氧树脂板材, 皆称为FR-4.PCB除了常用的FR-4材质外, 其它还有高功能高Tg树脂, 如: BT, Polymide, Cyanate Ester及PTFE等. 但是FR-4的低价位, 良好接着力, 低吸湿性等优点是其它树脂所比不上的, 因此大部分的PCB都是使用FR-4材质制作铜箔基板（Copper-clad Laminate）简称CCL，为P C板的重要机构组件。
它是由铜箔（皮）、树脂（肉）、补强材料（骨骼)、及其它功能补强添加物（组织）组成。
PC板种类层数应用领域纸质酚醛树脂单、双面板(FR1＆FR2)电视、显示器、电源供应器、音响、复印机、录放机、计算器、电话机、游乐器、键盘环氧树脂复合基材单、双面板(CEM1&CEM3)电视、显示器、电源供应器、高级音响、电话机、游乐器、汽车用电子产品、鼠标、电子记事本玻纤布环氧树脂单、双面板(FR4 )适配卡、计算机外设设备、通讯设备、无线电话机、手表、游乐器玻纤布环氧树脂多层板(FR4 & FR5)桌上型计算机、笔记型计算机、掌上型计算机、硬盘机、文书处理机、呼叫器、行动电话、IC卡、数字电视音响、传真机、汽车工业、军用设备一什么叫PCB？PCB 即Printed Circuit Board。
就是指印制电路板，在公共基板上，按预定设计形成点间连接及印制元件的印制板。
PCB的种类按基材分有：刚性印制板，柔性印制板，刚柔印制板，按印制电路板导体图形的层数可分为：单面印制板，双面印制板，多层印制板。
PCB阻抗计算参数说明
阻抗计算：1.介电常数E rE r（介电常数）就目前而言通常情况下选用的材料为F R-4，该种材料的E r 特性为随着加载频率的不同而变化，一般情况下E r的分水岭默认为1GH Z（高频）。
目前材料厂商能够承诺的指标<（1M H z)，根据我们实际加工的经验，在使用频率为1G H Z以下的其E r认为4．2左右。
—的使用频率其仍有下降的空间。
故设计时如有阻抗的要求则须考虑该产品的当时的使用频率。
我们在长期的加工和研发的过程中针对不同的厂商已经摸索出一定的规律和计算公式。
●（全部为1G H z状态下)●●2. 介质层厚度HH（介质层厚度）该因素对阻抗控制的影响最大故设计中如对阻抗的宽容度很小的话，则该部分的设计应力求准确，FR-4的H的组成是由各种半固化片组合而成的（包括内层芯板），一般情况下常用的半固化片为：●1080 厚度0.075MM、●7628 厚度0.175MM、●2116厚度 0.105MM。
3.线宽W对于W1、W2的说明：5.铜箔厚度外层铜箔和内层铜箔的原始厚度规格，一般有0.5OZ、1OZ、2OZ(1OZ约为35um或三种，但经过一系列表面处理后，外层铜箔的最终厚度一般会增加将近1 OZ左右。
内层铜箔即为芯板两面的包铜，其最终厚度与原始厚度相差很小，但由于蚀刻的原因，一般会减少几个um。
表层铜箔：可以使用的表层铜箔材料厚度有三种：12um、18um和35um。
加工完成后的最终厚度大约是44um、50um和67um，大致相当于铜厚1 OZ、1.5 OZ、2 OZ。
注意：在用阻抗计算软件进行阻抗控制时，外层的铜厚没有0.5 OZ的值。
走线厚度T与该层的铜厚有对应关系，具体如下：铜厚(Base copper thk) COPPER THICKNESS(T)For inner layer For outer layerH OZ(Half 0.5 OZ) MIL MIL1 OZ2 OZ铜箔厚度（um）铜箔厚度（mil）铜箔厚度（OZ）18um0.5 OZ35um 1 OZOz 本来是重量的单位Oz(盎司ang si )=28.3 g(克)在叠层里面是这么定义的,在一平方英尺的面积上铺一盎司的铜的厚度为1Oz,对应的单位如下0.13mm厚度的Core（铜箔的厚度35/35um）的厚度分布：层分布厚度（mm/mil）表层铜箔0.035mm/中间PP(FR4) 0.06mm/0.21mm厚度的Core（铜箔的厚度35/35um）的厚度分布：规格（原始厚度）有7628（0.185mm/），2116（0.105mm/），1080（0.075mm/3mil），3313（0.095mm/4mil ），实际压制完成后的厚度通常会比原始值小10-15um左右（即），7628（）6.厂家提供的PCB参数：不同的印制板厂，PCB的参数会有细微的差异，通过与上海嘉捷通电路板厂技术支持的沟通，得到该厂的一些参数数据：（1）表层铜箔：可以使用的表层铜箔材料厚度有三种：12um、18um和35um。
低介电常数高耐热多层线路板用基板材料
关 键词 介电常数 （ Ｄｋ）；介 质 损 耗 角 正 切 （ Ｄｆ 】；表 面 电 阻
中图分 类号 ：Ｔ Ｎ ４ １
文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ９ — ０ ０ ９ ６（ ２ ０ １ ３） ０ ９ — ０ ０ ２ ０ — ０ ４
Ｌｏ ｗ－ ｅ ｉ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ， ｈｉ ｇ ｈ Ｈｅ ａ ｒ － ｔ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎｔ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｆ ｏ ｒ ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｌ ａ ｙｅ ｒ ｐｒ ｉ ｎ ｔ ｅ ｄ ｗｉ ｒ ｉ ｎｇ ｂｏａ ｒ ｄ
有好 架桥 性能以及可溶混性 的树脂搅拌 ，开发 出了同时带有低 诱电 （ Ｌ ｏ ｗ － ｇ ｋ ）和高耐热性 ，适用 于高速信 号传输设 备 使用 的多层线路板材料 。这个材料性能为９ ｋ ＝ ３ ． ８ ，Ｄ ｆ ＝ ０ ． ０ ０ ５ （ １ Ｇ Ｈ ｚ ） ，Ｔ ｇ ＝ ２ １ ０ ℃。在 ５ Ｇ Ｈ ｚ 的使用条件下 ，与传统的材 料相 比，降低信号损 失约 １ ５ ｄ ｂ ／ ｍ 。可以广泛的应 用在如 网络设备等 的高速 ，大容量信号传输设 备。
高速高频PCB板材介绍
PP和core的层叠
四层板层叠： 1.Foil+PP+Core+PP+Foil 2.Core+PP+Core
0.5oz（FOIL） PP 0.5oz CORE 0.5oz PP 0.5oz(FOIL)
铜箔 反面处理铜箔（RTF：Reverse treated copper foil） 基板铜箔之光面朝内毛面朝外，其意义主要有：
• • • • • • • • • 改善良品率： 减少短路：由于其黏着表面菱线非常低，蚀刻时不会有残铜发生； 减少断路：由于干膜可以黏着的相当强固，所以断路之缺陷可以减 至最低； 缩短制程： 速度提升：蚀刻速度较快，棕黑化处理较迅速； 无需微蚀； 线路可靠性： 线间及层间具有较好的绝缘功能； 具有高的蚀刻因子；
ห้องสมุดไป่ตู้
特殊材料
材料 廠商 樹脂種類 Dk (10GHz) Df (10GHz) RO4350B Rogers 陶瓷 3.48 0.0037 RO3003 Rogers PTFE 3.00 0.0013 TLY5A Taconic PTFE 2.17 0.0009 RF-30 Taconic PTFE 3.00 0.0014 RF-35A Taconic PTFE 3.50 0.0025 25N Arlon PTFE 3.38 0.0025 AD350A Arlon PTFE 3.50 0.0030
散逸因子 : Df 对交流电在功能上损失的一种度量 绝缘材料 (树脂) 的一种特性 与所见到的电功损失成正比 与周期频率（f），电位梯度的平方（E2），及单 位体积成反比 其数学关系为
低传输损失无卤PCB基板材料的发展
低传输损失无卤PCB基板材料的发展１前言随着ROHS、WEEE、REACH等环境保护指令的推广，在电子产品领域的绿色化正在不断发展，国际大厂如索尼、苹果、惠普、戴尔等先后制订出无卤转化时间表，这样将大大加速电子产品的无卤化进程。
在我们的日常生活中，计算数据的总量与速度正在增加，随着信息技术的发展，电子通讯频率将越来越高，对PCB 基板材料而言，适应高速/高频的要求越来越迫切（图1），高速/高频应用PCB 基板材料除了需要满足电性能要求，还要满足环境要求，就当前而言，就是无卤阻燃。
目前无卤PCB基板材料还主要应用在消费产品，在高性能电子领域的应用还有一些局限性。
在电子信息产品飞速发展的今天，PCB的发展和应用对基板材料提出了相应的要求：PCB高速&高频——要求基板材料低Dk&低Df;PCB高可靠性——要求基板材料耐CAF；PCB高层数——要求基板材料高Tg，低Z-CTE；PCB环境友好——要求基板材料无卤，适应无铅焊接加工。
因此，低传输损失无卤PCB基板材料的体系设计要兼顾诸多要求与限制，还是有一定技术难度的。
台湾台耀科技（TUC）的新的无卤PCB基板材料研发产品有很高耐热性，通过比较完工板的信号完整性，新的无卤PCB基板材料适用于高速/高频领域。
日本日立化成推出了低传输损失无卤PCB基板材料MCL-LZ-71G和MCL-HE-679G，笔者分别介绍如下。
2 2007年无卤PCB基板材料的市场无卤PCB基板材料由最早的为无卤而无卤发展成我系列化，为适应下游产业的设计需要，要求具有散热性、低热膨胀系数、因应薄板装配需求的高刚性、阻燃方式实现无卤无磷、具有高可靠性（如耐CAF），见图2。
从表1可看出，2007年无卤FR-4覆铜板的市场需求量有着明显的增长。
松下电工、南亚塑胶、日立化成、生益科技、台光电子、联茂电子成为世界六大此类产品的生产供应商。
松下电工公司是无卤FR-4覆铜板的龙头生产企业，它的产量占世界整个此类覆铜板的28.8%，而产值所占比例却高达37%。
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书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
低介电常数低介质损耗PCB 基材
本文讨论了低介电常数、低介质损耗印制电路板基材的制法、性能及
应用。
1、引言
在近期的专利文献资料特许公开2012-56994 プリプレグ、金属张金属板、プリント配线板及び半导体装置一文中讨论了低介电常数、低介质损耗PCB 基材的制法及性能等;采用该方法制作的覆铜板样品的介电常数在1GHz 条件下为3.44~3.77，而介质损耗为0.0024~ 0.0033。
2、实验部分
2.1、试样制法
实验应用的主要原料有环氧树脂、双马来酰亚胺化合物、氰酸酯树脂以
及填料等，另外还应用到固化剂，它是在间- 位上有着胺基的苯氧化物，如其具体结构如在实验中具体应用的固化剂名称、结构、型号等结合举例将进一步
说明。
同时在实验过程中的溶剂、玻纤布、铜箔等原材料，制作印制电路板要
应用相关工序的化学物品以及制作半导体组件要应用相应的芯片等，在各举例
中将具体介绍。
为了阐明本发明的要点，给出了实施和比较两组举例。
2.1.1、实施例
实施例1(1) 树脂溶液的配制取7.0 质量(下同)份的双-(3-乙基-5-甲基-4- 马来酰亚胺苯基)甲烷(ケイアイ化成公司制造，型号为BM
(2) 制造半固化片
用上面得出的树脂溶液浸渍玻纤布(厚度为0.032mm，旭化成エレクトロニクス公司制造)，在180℃烘干约5 分钟，得出树脂组成物为83%(质量百分。