高速高频PCB板材介绍
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pcb高频板材等级划分标准高频板材是一种用于高频电子设备的特殊金属基板材料。
由于高频电路在设备中的应用越来越广泛,对高频板材的需求也越来越大。
为了满足不同需求,对高频板材进行了等级划分,并制定了相关标准。
高频板材等级划分标准主要包括以下几个方面:介电常数、损耗因子、热膨胀系数、密度等。
下面将逐个进行介绍。
1.介电常数:介电常数是指材料在电场作用下的电介质特性。
对于高频电路来说,材料的介电常数越低越好,可以减小信号在传输过程中的能量损耗。
一般来说,介电常数小于3.3的高频板材被认为是一级材料,介电常数在3.3-3.9之间的被认为是二级材料,介电常数大于3.9的则被认为是三级材料。
2.损耗因子:损耗因子是指材料在电场作用下的能量损耗程度。
对于高频电路来说,材料的损耗因子越低越好,可以减小信号在传输过程中的能量损失。
一般来说,损耗因子小于0.002的高频板材被认为是一级材料,损耗因子在0.002-0.005之间的被认为是二级材料,损耗因子大于0.005的则被认为是三级材料。
3.热膨胀系数:热膨胀系数是指材料在温度变化下的线膨胀量与温度变化量之比。
对于高频电路来说,材料的热膨胀系数应该与其他组件的热膨胀系数相匹配,以避免在温度变化时出现膨胀不一致的情况。
一般来说,热膨胀系数小于10ppm/℃的高频板材被认为是一级材料,热膨胀系数在10-20ppm/℃之间的被认为是二级材料,热膨胀系数大于20ppm/℃的则被认为是三级材料。
4.密度:密度是指材料单位体积的质量。
对于高频电路来说,材料的密度应该足够轻,以减小整个电子设备的重量。
一般来说,密度小于2.2g/cm³的高频板材被认为是一级材料,密度在2.2-2.8g/cm³之间的被认为是二级材料,密度大于2.8g/cm³的则被认为是三级材料。
根据以上标准,可以将高频板材划分为一级、二级和三级。
一级材料具有低介电常数、低损耗因子、低热膨胀系数和低密度的特点,适用于高频电路中要求较高的设计;二级材料在这些方面稍有折衷,适用于一般高频电路;三级材料则在这些方面相对较差,适用于一些次要的高频电路。
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。
PCB电路板板材介绍1.FR4板材FR4是一种玻璃纤维增强热固性树脂材料,是最常用的PCB板材之一、它具有良好的电绝缘性能、机械强度高、耐热性好等特点。
FR4板材常用于一般电路板生产,如通用消费电子产品、工业自动化设备等。
FR4板材具有较好的耐高温性能,可用于高温环境下的应用。
2.高TG板材高TG板材是在常规FR4板材的基础上提高玻璃化转变温度(Tg),通常指超过170℃的板材。
高TG板材适用于对耐高温性能要求较高的应用场景,如汽车电子、航空航天等领域。
高TG板材具有较好的耐高温抗老化性能,能满足复杂环境下的工作要求。
3.高频板材高频板材是一种具有较低介电常数和介质损耗的特殊板材,适用于高频电路设计。
高频板材常用于无线通信设备、射频电路、雷达等领域。
高频板材具有较低的信号传输损耗和色散特性,能够实现高频信号的稳定传输。
4.金属基板金属基板是一种以金属作为基材的PCB板材。
常见的金属基板材料有铝基板、铜基板和钢基板等。
金属基板具有良好的散热性能、机械强度好等特点,常用于功率电子器件、LED灯等高功率应用领域。
5.聚酰亚胺板材聚酰亚胺(PI)板材是一种具有优异的高温耐性和电绝缘性能的特殊板材。
它具有较低的介质损耗和介电常数,适用于高频高速电路设计。
聚酰亚胺板材常用于航空航天、医疗器械等高要求的应用领域。
6.柔性基板柔性基板是一种用薄膜材料制成的电路板,可以实现弯曲和折叠。
柔性基板具有轻薄、小巧、可弯曲性好等特点,常用于移动设备、可穿戴设备等有特殊要求的产品中。
除了上述介绍的常见板材外,还有许多其他材料可用于制作PCB电路板,如石墨烯、新型纳米材料等,这些材料具有高导热性、高导电性等特点,有望应用于未来的电路板制造中。
总之,PCB电路板的板材选择是一个根据设计需求和应用场景来决定的过程。
不同的板材具有不同的特点和优势,设计人员需要根据具体情况进行选择,以确保电路板的性能和可靠性。
pcb板材料PCB的全称是Printed Circuit Board,即印刷电路板,是电子器件的重要组成部分,可以提供电子元件的固定、连接和电气信号的传输功能。
PCB板材料是制造电路板的基础材料,关系到电路板的性能和稳定性。
常见的PCB板材料有以下几种:1. FR-4板:FR-4即Epoxy Glass Fiber Laminate,是一种基于玻璃纤维和环氧树脂的传统PCB板材料。
它具有较好的电绝缘性能、机械强度和耐热性,广泛用于普通电子产品的制造。
2. 高频板:高频板材料是用于制作高频电路的特殊材料,通常采用聚合物增强材料和PTFE(聚四氟乙烯)复合材料。
它具有较低的介电常数和损耗因子,在高频信号传输中能够有效减少信号的衰减。
3. 金属基板:金属基板主要用于高功率、高散热的电路设计,通常采用铝基板、镍基板和铜基板。
金属基板能够良好地散热,提高电路的稳定性和可靠性。
4. 柔性板:柔性板材料采用聚酯薄膜、薄玻璃纤维布或胶粘无纺布等可弯曲的材料。
它具有较好的柔韧性和可折叠性,适用于需要弯曲或紧凑设计的电子产品。
5. 高温板:高温板材料通常采用聚酰亚胺(PI)和聚醚醚酮(PEEK)等高温耐高温材料。
这些材料具有较高的耐热性和耐化学性能,适用于高温工作环境下的电子器件。
6. 射频板:射频板材料采用聚合物增强材料和陶瓷材料复合。
它具有低介电常数、低介电损耗和较好的信号传输性能,适用于射频信号的传输和接收。
不同的PCB板材料适用于不同的电路设计和应用场景,选择合适的材料可以提高电路的性能和可靠性。
随着科技的进步和电子产品的不断发展,新型的PCB板材料也在不断涌现,为电子产品设计和制造提供更多的选择和可能性。
高速高频板供应商板材树脂类型S7439(EL230T )/S7240/ SYSTEL190T/FL700/FL700LD/IT200LK/ ITEQ/IT150DAFR408材料特性DK DF Tg Td (1GHZ)(1GHZ)( DSC )(TGA)3.80.0045200℃380℃3.90.005200℃360℃4.30.011220℃345℃3.70.003205℃350℃3.50.0025205℃350℃3.80.01200℃350℃3.560.0047172℃350℃3.770.011180℃360℃ISOLA NECLOPanasonicTUCEMC HITACHIROGERS ARLON TACONICFR4+碳氢化合物FR408HR 3.680.009200℃370℃IS680-345/ 3.450.0035192℃376℃N4103-13 3.70.009210℃365℃N4103-13EPCE( 氰酸酯 )3.70.009210℃350℃N4103-13SI 3.40.008210℃365℃N4103-13EPSI 3.40.008210℃350℃Mercurywave 9350/ 3.70.004200℃360℃M4 (R5725)FR4+PPO 3.80.005175℃362℃M6 (R5775K)PPO 3.60.002℃℃185410 TU-872/SLK/ 3.80.008200℃340℃TU-872/SLKSP///// EM828/ 3.70.008℃℃170380 FX-2/ 3.50.002℃℃180350 MCL-LX-67/ 3.50.005℃/235 RO4350B碳氢化合物 +陶瓷 3.480.0031℃℃280390 RO3003PTFE 陶瓷30.0013/500℃RO4533PTFE 陶瓷 3.30.0025/℃500 RO3730PTFE 陶瓷30.0016/℃500 TC350PTFE 陶瓷 3.50.002/℃567 AD300C PTFE 陶瓷 2.970.002/555℃CLTE-AT PTFE 陶瓷30.0013/℃529 Multiclad/ 3.70.004℃℃205432 RF35A2PTFE+ 玻纤 3.50.0011/℃528 TLY-5PTFE+ 玻纤 2.20.0009// TSM-30PTFE+ 玻纤30.0015//TACONICTLX-8RF35TLC-30PTFE+ 玻纤PTFE+ 玻纤PTFE+ 玻纤2.450.0015//3.50.0018//30.028//高频板材参数一览表性Z-CTE T288吸水率(50-260)( min )(%)/>60min0.08% 2.00%>60min0.10%/20min//20min//20min0.24%2.50%30min0.10%3.81%30min0.12% 3.50%200.15% 2.80%300.06%价格指数应用领域评估结论/网络设备、测量设备/背板、服务器、路由器///////////板厚≤ 2.0mm,Pitch ≥/0.8mm3.2板厚≤ 3.0mm,Pitch ≥/0.8mm2.90%60min0.10%5/3.40%100.10% 3.93.50%10+0.10% 3.93.50%10+0.10% 3.9汽车、航空、防卫、通讯3.20%10+0.10%4.3基础设备、半导体、高速2.50%40min0.15%/数据2.80%300.14%4/60min0.14% 5.8/20min/ 3.3/////3.3//30min////60min0.03%10.3///0.03%8.4/0.63%60min0.06%8.3卫星电视 LNB 、微带线、功率放大器//< 0.1%16.7通讯卫星、背板//< 0.02%25蜂窝基站天线//0.04%25基站天线、卫星传输天线1.20%> 60min0.05% 6.5功率放大器、过滤器、连接器/> 60min0.06%8.3基站天线、功率放大器/> 60min0.03%16.5汽车雷达、感应器1.20%> 60min0.10%4背板、功率放大器、接收器2.65%/0.02%18//< 0.02%/无线链路、发射机、功分//0.03%36器、合流器、过滤器、基站天线无线链路、发射机、功分//< 0.02%/器、合流器、过滤器、基站天线//0.03%14 //< 0.02%/备注(目前状态)未评估未评估未评估未评估未评估未评估初步评估 (F1)小批量生产 (F5)文件已标准化未评估文件已标准化(F5)未评估文件已标准化(F5)初步评估( F1)未评估未评估未评估未评估未评估小批量生产(F1&F5)初步评估 (F1)未评估未评估未评估未评估未评估未评估初步评估 (F1)未评估未评估未评估初步评估 (F1)未评估。
高速高频覆铜板工艺流程覆铜板又名基材,将补强材料浸以树脂,一面或两面覆以铜箔,经热压而成的一种板状材料,称为覆铜箔层压板。
它是做PCB的基本材料,常叫基材。
当它用于多层板生产时,也叫芯板(CORE)。
本文主要介绍的是高速高频覆铜板工艺流程。
高频覆铜板制备工艺与普通覆铜板流程类似:1、混胶:将特种树脂、溶剂、填料,按一定比例通过管道用泵打入到混胶桶中进行搅拌,需物料搅拌配制成带流动性的粘稠状胶液。
2、上胶烘干:将混合好的胶液用泵打入胶槽中,同时将玻纤布通过上胶机连续浸入到胶槽中,使胶水粘附在玻纤布上。
上胶后的玻纤布进入上胶机烤箱中高温烘干后成为粘结片。
3、粘切片裁剪后叠BOOK:经烘干后的粘结片按要求进行切边,将粘结片(1 张或多张)和铜箔进行叠配,输送至无尘室。
使用自动叠BOOK 机组合配好的料与镜面钢板。
4、层压:将组合好的半成品由自动输送机送至热压机进行热压,使产品在高温、高压及真空环境中保持数小时,以使粘结片、铜箔连结成一体,最终成为表面铜箔、中间绝缘层的覆铜板成品。
5、剪板:冷却之后将拆出的产品多余的边条修掉,同时根据客户要求,裁切成相应尺寸。
原材料配方直接影响到覆铜板介电常数与介电损耗,工艺生产核心难点在于上游原材料选择以及配方配比;树脂:传统环氧树脂由于本身具有含量较大的极性基团,介电性能较高,通过使用其他类型树脂例如:聚四氟乙烯、氰酸酯、苯乙烯马来酸酐、PPO/APPE 以及其他改性热固性塑料等低极化分子结构来实现低介电常数与低损耗材料。
填料:改善板材物理特性同时影响介电常数基板材料制造中的填充材料,是指基板材料组成中除增强纤维材料外,作为树脂填料的化工材料。
填充材料在整个基板材料用树脂中所占的比例、品种、表面处理技术等,都对基板材料的介电常数有所影响。
无机填料中较常使用的有:滑石粉、高岭土、氢氧化镁、氢氧化铝、硅微粉与氧化铝等。
填料的加入,可以有效降低产品的吸湿性,从而改善板材的耐热性,同时,还可以降低板材热膨胀系数。
高频高速板材正确选择技巧
随着微处理器和信号转换传输器件运行速度提升,数字电路的运行速度也达到一个更高层次:100Gbps。
使用通用的PCB板材将不能达到高速信号要求,电路板的选材将会决定产品的性能。
选择PCB板材必须在满足设计需求、可量产性、成本中间取得平衡点。
简单而言,设计需求包含电气和结构可靠性这两部分。
通常在设计非常高速的PCB板子(大于GHz的频率)时这板材问题会比较重要。
例如,现在常用的FR-4材质,在几个GHz的频率时的介质损Df(Dielectricloss)会很大,可
能就不适用。
举例来说,10Gb/S高速数字信号是方波,它可以看作是不同频率的正弦波信号的叠加。
因此10Gb/S包含许多不同频率信号:5Ghz的基波信号、3阶15GHz、5阶25GHz、7阶35GHz信号等。
保持数字信号的完整性以及上下沿的陡峭程度和射频微波(数字信号的高频谐波部分达到了微波频段)的低损耗低失真传输一样。
因此,在诸多方面,高速数字电路PCB选材和射频微波电路的需求类似。
在实际的工程操作中,高频板材的选择看似简单但需要考虑的因素还是非常多的,通过本文的介绍,作为PCB设计工程师或者高速项目负责人,对板材的特性及选择有一定的了解。
了解板材电性能、热性能、可靠性等。
并。