高頻板和高頻線路板的參數(shù)有哪些
電子設(shè)備高頻化是發(fā)展趨勢,特別是隨著無線網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星通信的不斷發(fā)展,信息產(chǎn)品也越來越高速度和頻率越來越高,通信產(chǎn)品正朝著語音、視頻和數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展,以實(shí)現(xiàn)大容量、高速的無線傳輸。因此,發(fā)展的新一代產(chǎn)品需要高頻基板,衛(wèi)星系統(tǒng)、手機(jī)接收基站等通信產(chǎn)品必須應(yīng)用高頻電路板。未來幾年必然會快速發(fā)展,高頻基板需求量很大。
高頻基板材料的基本特性要求以下幾點(diǎn):
(1)介電常數(shù)(Dk)必須小且穩(wěn)定,通常越小越好信號傳輸速率和材料介電常數(shù)的平方根成反比,高介電常數(shù)容易造成信號傳輸延遲。
(2)介質(zhì)損耗(Df)必須小,主要影響信號傳輸質(zhì)量。介質(zhì)損耗越小使信號損耗也越小。
(3)銅箔的熱膨脹系數(shù)應(yīng)盡可能一致,因?yàn)椴灰恢聲?dǎo)致銅箔在冷熱變化中造成銅箔分離。
(4)吸水率低,吸水率高受潮時(shí)會影響介電常數(shù)和介電損耗。
(5)其他耐熱性、抗化學(xué)性、沖擊強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度等也必須良好。
一般來說,高頻可以定義為1GHz以上的頻率。高頻電路板的基材目前較多采用氟系介質(zhì)基材,如聚四氟乙烯(PTFE),通常稱為特氟龍,通常在5GHz以上。此外還有用FR-4 或PPO基板,可用于1GHz~10GHz之間的產(chǎn)品。這三種高頻基板的物理性能比較如下。
現(xiàn)階段使用的三種主要高頻基板材料即環(huán)氧樹脂、PPO樹脂和氟系樹脂,以環(huán)氧樹脂成本最便宜,氟系樹脂最貴;以介電常數(shù)、介質(zhì)損耗、吸水率和頻率特性考慮氟系樹脂最好,環(huán)氧樹脂次之。當(dāng)產(chǎn)品應(yīng)用頻率高于10GHz時(shí),只有氟系樹脂印制板才適用。明顯地不難看出,氟基樹脂高頻基板的性能遠(yuǎn)高于其他基板,但其缺點(diǎn)除了成本高外,剛性差及膨脹系數(shù)比較大。對于聚四氟乙烯(PTFE)而言、為改善性能用大量無機(jī)物(如二氧化硅 SiO2)或玻璃布做增強(qiáng)填充材料,以提高基材的剛性及降低其熱膨脹性。另外由于聚四氟乙烯樹脂本身分子惰性使其難以與銅箔貼合,因此需要對銅箔貼合面進(jìn)行特殊的表面處理。處理方法有聚四氟乙烯表面進(jìn)行化學(xué)蝕刻或等離子蝕刻,增加表面粗糙度或者在銅箔和聚四氟乙烯樹脂之間增加一層粘合膜以提高結(jié)合力,但可能對介質(zhì)性能產(chǎn)生影響,整個(gè)氟系高頻電路基板卡的開發(fā)需要原材料供應(yīng)商、研究單位、設(shè)備供應(yīng)商、PCB制造商和通訊產(chǎn)品制造商等。多方合作,以跟上高頻電路板這一領(lǐng)域快速發(fā)展的需要。