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微波高频

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高频板和高频线路板的参数有哪些
2021-09-04
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高频板和高频线路板的参数有哪些
电子设备高频化是发展趋势,特别是随着无线网络和卫星通信的不断发展,信息产品也越来越高速度和频率越来越高,通信产品正朝着语音、视频和数据的标准化方向发展,以实现大容量、高速的无线传输。因此,发展的新一代产品需要高频基板,卫星系统、手机接收基站等通信产品必须应用高频电路板。未来几年必然会快速发展,高频基板需求量很大。
高频基板材料的基本特性要求以下几点:
(1)介电常数(Dk)必须小且稳定,通常越小越好信号传输速率和材料介电常数的平方根成反比,高介电常数容易造成信号传输延迟。
(2)介质损耗(Df)必须小,主要影响信号传输质量。介质损耗越小使信号损耗也越小。
(3)铜箔的热膨胀系数应尽可能一致,因为不一致会导致铜箔在冷热变化中造成铜箔分离。
(4)吸水率低,吸水率高受潮时会影响介电常数和介电损耗。
(5)其他耐热性、抗化学性、冲击强度、剥离强度等也必须良好。

一般来说,高频可以定义为1GHz以上的频率。高频电路板的基材目前较多采用氟系介质基材,如聚四氟乙烯(PTFE),通常称为特氟龙,通常在5GHz以上。此外还有用FR-4 或PPO基板,可用于1GHz~10GHz之间的产品。这三种高频基板的物理性能比较如下。

现阶段使用的三种主要高频基板材料即环氧树脂、PPO树脂和氟系树脂,以环氧树脂成本最便宜,氟系树脂最贵;以介电常数、介质损耗、吸水率和频率特性考虑氟系树脂最好,环氧树脂次之。当产品应用频率高于10GHz时,只有氟系树脂印制板才适用。明显地不难看出,氟基树脂高频基板的性能远高于其他基板,但其缺点除了成本高外,刚性差及膨胀系数比较大。对于聚四氟乙烯(PTFE)而言、为改善性能用大量无机物(如二氧化硅 SiO2)或玻璃布做增强填充材料,以提高基材的刚性及降低其热膨胀性。另外由于聚四氟乙烯树脂本身分子惰性使其难以与铜箔贴合,因此需要对铜箔贴合面进行特殊的表面处理。处理方法有聚四氟乙烯表面进行化学蚀刻或等离子蚀刻,增加表面粗糙度或者在铜箔和聚四氟乙烯树脂之间增加一层粘合膜以提高结合力,但可能对介质性能产生影响,整个氟系高频电路基板卡的开发需要原材料供应商、研究单位、设备供应商、PCB制造商和通讯产品制造商等。多方合作,以跟上高频电路板这一领域快速发展的需要。

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