教会你如何选毫米波电路板材？

作者：深圳鼎纪电子有限公司浏览：发表时间：2021-10-24 15:28:11

随着越来越多的毫米波电路采用多层PCB板，他们对电路板材料的需求也越来越大。这些材料不仅要满足高频/高速电路的电气性能要求，还要满足多层电路的机械要求。这种多层PCB板通常由电路层压板和粘合片（粘结材料）组成，以达到层合在一起的目的。对于更高频率的应用，例如，罗杰斯的 RO3003™ 电路板材料在毫米波频率下实现了低损耗电路特性。这种基于低 Dk 陶瓷填料的 PTFE 电路层压板在 10 GHz 时的 z 轴（厚度方向）Dk 为 3.00，在 10 GHz 时的 Df 为 0.0010；其厚度范围从 0.005 英寸（0.13 毫米）到 0.060 英寸（1.52 毫米）范围是可选的。

RO3003™材料已广泛应用于77GHz单层电路板，具有可靠的尺寸稳定性和温度特性。它在多层PCB结构上的性能也非常可靠。该材料在 x 和 y 轴上具有与铜相同的热膨胀系数 (CTE)，约为 17 ppm/°C，可在多层 PCB组件中实现高尺寸稳定性。z 轴 CTE 为 25 ppm/°C 的特性层间需要设计微孔时，可实现稳定可靠的镀通孔 (PTH)。此外，它还具有0.04%的低吸湿性，适用于不同潮湿的工作环境。

电路层压板铜箔表面的光滑度在较高频率下尤为重要，因此罗杰斯设计并开发了 RO3003G2™ 电路板材料。它基于原始的 RO3003™ 层压板，带有优化的填料，可降低介质的孔隙率和铜箔的表面粗糙度。 RO3003G2 和 RO3003 的介电 Dk 和 Df 值几乎相同，但 RO3003G2 使用更光滑的铜箔，因此在毫米波频率下的损耗更小。同时，RO3003G2继承了RO3003层压板在xy平面上良好的热膨胀系数（CTE）性能，优化的封装系统使Z轴CTE值（18 ppm/°C）更接近铜，并具有非常可靠的金属化过孔。 (PTH) 性能。材料厚度为 0.005 英寸（0.13 毫米）和 0.010 英寸（0.25 毫米）可选。

当需要考虑机械稳定性和更薄的电路板材料时，例如在必须最小化尺寸和重量的多层 PCB 中，CLTE-MW™ 电路板材料可以满足电路的性能要求。 CLTE-MW™材料采用开放式玻璃纤维结构和低Dk陶瓷填料系统，具有优异的尺寸稳定性。其厚度从 0.003 英寸（0.076 毫米）到 0.010 英寸（0.25 毫米）不等，可以满足不同信号的接地间距要求，同时最大限度地减少多层电路板元件的尺寸和重量。对于不同的厚度，CLTE-MW™ 材料在 Z 轴上的 Dk 值在 10 GHz 的范围内为 2.94 至 3.02。同时具有良好的CTE性能和PTH可靠性，吸湿性也非常低，仅为0.03%，能够适应各种具有挑战性的工作环境。

粘结材料和半固化片的作用不仅是将多层PCB电路的各层固定在一起，它们也会成为PCB的一部分。因此，需要根据其电气、机械性能和粘接性能进行选择。以 Rogers 的 2929 粘合材料为例。在加工多层PCB时，它兼容平压和高压粘合两种方法。 2929 粘合材料也有不同的厚度。它在 10 GHz 时 Z 轴上的 Dk 值为 2.94，并且它具有 0.003 的低 Df 值。 Z轴膨胀系数低，保证电镀通孔的可靠性，兼容含PTFE线路板材料。层PCB板的强力粘合。

罗杰斯的 SpeedWave™ 300P 是一种预浸料，完全符合 RoHS 标准，可全程以无铅组装的半固化片材料。可用于加工FR-4和含PTFE的电路板材料（如CLTE-MW层压板）。这种预浸料具有3.0至3.3的低Dk（取决于厚度）和0.0019至0.0022的低Df值，良好的流动性和填充特性，Z轴膨胀率低，可以获得可靠的电镀通孔。特别是在高级数字电路中，可提供多种光纤开孔和标准玻璃布配置，以及不同树脂含量的组合，以达到最佳的粘接效果。

随着毫米波带宽的日益普及，包含毫米波电路的多层PCB也将越来越普遍，层数越来越多，尺寸越来越小。选择正确的电路板材料和预浸料，一切都会更紧密地结合在一起。