低介电常数低介质损耗PCB基材

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。

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。

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%。

覆铜板资讯2021年第2期1引言21世纪全球已进入高度信息化的社会，IT产业成为社会信息化的强有力推动力。

5G 时代形成自动驾驶、高速大容量硬盘、汽车防撞系统、物联网、GPS定位系统等多方面的应用，这些均要求其使用电子材料和电子组件等具有高频、高速的功能。

因此，开发适合的高频高速覆铜板成为业内非常关注的课题。

树脂中铁弗龙树脂因其加工性困难且需极高温压合。

聚苯醚（PPO）树脂具有优异的介电性能、低吸湿性、与铜箔良好的粘结性、耐热性、阻燃性以及尺寸稳定性等优点，已成为目前低介电性能、高耐热性能的印制电路板行业重要的材料之一[1-3]。

由于聚苯醚与环氧树脂的兼容性较差，固化后易出现相分离的现象。

为提高聚苯醚与环氧树脂的兼容性，须对聚苯醚进行改性处理。

如添加兼容剂使两者提高兼容性，其中添加马来酸酐是常用的手段之一[4-5]。

氰酸酯树脂具有优异的介电性能、突出的耐热性、优良的力学性能等，近年来受到重点关注。

但其吸湿相对较大、固化反应温度高等也是目前急于改善的重点。

本文尝试以不同类型的环氧树脂在聚苯醚/马来酸酐固定比例下找出最佳搭配，最终DCPD环氧搭配聚苯醚/马来酸酐制造出Dk=3.9，Df=0.011的高频基材。

2实验部分2.1主要原料DCPD环氧、聚苯醚、改性环氧、固化剂、填料、促进剂与溶剂。

2.2覆铜板制备方法在固定聚苯醚与马来酸酐的条件下以DCPD型的环氧树脂与MDI型等其他环氧树脂为变因，进行胶水的物性实验。

实验方法如下:将上述配方依序添加固化剂、促进剂与溶剂等原料搅拌均匀后配成胶水，调整好上胶机夹轮的轴距间隙、烘箱温度设定为一种低介电低损耗覆铜板材料的开发重庆德凯实业股份有限公司刘玲廖浩张友梅顾苇施忠仁王顺程摘要：科技的进步伴随着通讯设备的发展，广泛的提升了各种高频电子设备的需求量。

为满足高频讯号传输、高频低损耗的需求，各种低介电常数(Dk)和低介质损耗(Df)的覆铜板基材也在不断地发展。

一般此种类型板材大都使用氰酸脂、PPO/PPE、苯乙烯马来酸酐、PI、PTFE等或其混合物来制造，但其成本十分较高。

高频PCB基材介电常数与介电损耗的特性与改性进展杨盟辉（中南电子化学材料所，武汉 430070）摘 要 随着高频化PCB技术与产品占有越来越重要的地位，高频电路基板材料的发展也出现了高速化，其中比较重要的一方面就是低介电常数和低介质损耗因数的材料的选择，这是PCB基板材料实现高速化，高频化的重要性能项目。

文章针对基板材料的介电常数与介电损耗的关系加以论述，并对它们与外部环境的关系做出相应的阐述，使得在PCB的制造中对各种基板材料进行合理正确的评估和使用。

关键词 高频PCB, 树脂材料的改性，介电常数，介电损耗The Dielectrics Characteristics and Modified Progress of Base Materials Applied in HighFrequency Printed Circuit BoardYang MenghuiAbstract With the application of high frequency printed circuit board in more fields,the base materials need to adapt the requirements of high-speed circuits.The most important factors are the dielectric characteristics,such as low dielectric constant and dielectric loss,which is propitious to the high transmission speed of printed circuit board.The dielectric constant and dielectric loss of base materials are discussed in this paper and the affected relation with environment conditions are also described.In addition,the modified progresses of difference base materials are evaluated.Keywords High Frequency Printed Circuit Board, base materials, dielectric constant, dielectric loss0 前言目前已经商品化的高频基板主要有三大类[1] [2]：聚四氟乙烯（PTFE）基板；热固性PPO （Polyphenyl Oxide）；交链聚丁二烯基板和环氧树脂复合基板（FR-4）。

fpc铜基材介电参数
FPC（柔性电路板）铜基材的介电参数主要包括介电常数（Dielectric Constant）和损耗因子（Loss Tangent）。

介电常数是材料在电场中的允许电容率，表示电介质在电场中对电容效应的表现。

在FPC铜基材中，介电常数一般在2-4之间，具体数值取决于材料的组成和结构。

损耗因子是材料中电磁波在传输过程中产生能量损耗的程度指标。

对于FPC铜基材，损耗因子一般较低，可以达到0.001以下。

这些介电参数的具体数值对于FPC铜基材的高频性能和信号传输性能影响较大。

较低的介电常数和损耗因子可以提高FPC铜基材的高频性能和信号传输的稳定性，减少信号的衰减和失真。

但较低的介电常数会使材料的机械强度和耐热性下降，需要在设计和制造过程中做出权衡。

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%(质量百分数，下同)的半固化片。

(3) 制造覆铜箔层压板将上述得出的半固化片取四片层叠后在上面和下面覆上厚度为12&mu;m 的铜箔(古河サーキットホイル公司制造，型号为F2WS-12)，在压力为4MPa、温度为220℃的条件下压制180 分钟，得出厚度为0.4mm 的双面覆铜箔层压板。

(4)制造多层印制电路板将制成的双面覆铜箔层压板按照印制电路板制造工艺，进行印刷、蚀刻等作业，制成内层芯板;用得出的半固化片及铜箔等经复压、通孔、蚀刻等多道工序制成多层印制电路板。

(5)装配半导体组件将得出的多层印制电路板进行表面镀镍/ 金等处理后，按照焊锡球阵列的适应性，在上面搭载、装配相应的半导体元件，例如TEG 芯片(尺寸为15mm 乘以15mm，厚度为0.8mm)，定位并固定好之后，在红外再流焊炉中使阵列焊球熔融结合;最后用液体封装树脂把它封装好，形成专用的半导体组件。

文章编号:1001-9227(200306-0047-02介电常数、介质角正切对PC B特性阻抗的影响3曹安照田丽(安徽工程科技学院电气系芜湖,241000摘要:数字信息的处理、传输都面临着高速化的问题,适合于这方面应用的材料必须有高的特性阻抗也即低的介电常数和介质损耗,本文研究了影响介电常数及介质角正切的几种因素。

这种研究对PC B行业和生产厂家生产高质量、大特性阻抗PC B具有重要的理论价值和实际应用价值。

关键词:印刷电路板特性阻抗介电常数ABSTRACT:A fte r paper[1],the effects of dielectric for the PC B’S characteristic im pedance are analyzed.This study has very im portant theory value as well as application value.KEY WORDS:PC B Characteristic im pedance Dielectric constant中图分类号:T M215.92文献标识码:B0概述现代信息化的社会生活,随着数字技术的发展,逐步进入了融信息、通讯、影像于一体的多媒体时代。

而多媒体技术的发展,必须要有数字信息的高速度大容量传输作为支撑。

同时,人们使用的计算机、显示终端、电视机等也在不断地更新换代。

数字信息的处理、传输都面临着高速化的问题。

适合于这方面应用的材料必须有低的介电常数和介质损耗。

特性阻抗的计算公式为:Z0=87/S QRT(εr+1.41×ln[(5.98h/(0.8w+t](1式中,Z0:印刷导线的特性阻抗;εr:绝缘材料的介电常数;h:印刷导线与基准面之间的介质厚度;w:印刷导线的宽度;t:印刷导线的厚度。

从公式(1可以看出:影响特性阻抗的主要因素是:(1介质常数εr;(2介质厚度h;(3导线宽度w;(4导线厚度t等。

低介电损耗低介电损耗是一项非常重要的材料指标，尤其在高频电子领域中扮演着极其重要的角色。

在本文中，我们将分步骤阐述有关低介电损耗的方方面面。

第一步：什么是介电损耗？介电损耗是材料中电磁波能量被吸收和转换成其他形式的能量的过程。

主要发生在介质内部的分子内部，以及介质与空气之间的界面处。

第二步：低介电损耗的重要性低介电损耗是电子电路设计中非常重要的指标，尤其是在高频电子领域中。

高频信号会随着传输距离的增加而逐渐衰减。

如果使用高介电常数的材料制作电路，就会导致信号损失加剧。

因此，使用低介电常数并伴随低介电损耗的材料才是制造高频电路的首选。

第三步：低介电损耗材料的种类目前市场上流行的低介电损耗材料主要有以下几种：1. PTFE：聚四氟乙烯是一种不导电的材料，常用于高频电路中。

它的介电常数低，且具有非常低的介电损耗，因此是制造高频电路的非常好的选择之一。

2. 氧化锆陶瓷：氧化锆陶瓷是一种用于高频电路的传统材料。

它的介电常数非常低，介电损耗也很小，这使得它适合于制造高频电路。

3. LCP：液晶聚合物是一种注塑成型的高性能工业塑料。

它的介电常数低，介电损耗也很小，同时还具有优异的机械性能、耐高温性能以及尺寸稳定性等。

第四步：低介电损耗材料的应用低介电损耗材料的应用十分广泛。

主要包括：1. 高频射频天线：低介电损耗材料适合制作高频射频天线，这些天线应用于5G和通信领域，能够提供更快的数据传输速度和更稳定的信号传输质量。

2. 电路板：低介电损耗材料适合制作电路板，这些电路板通常用于高性能电子设备中，如卫星通讯、军事通信和机载设备。

3. 超导材料：低介电损耗材料也用于制造超导材料，这些材料主要用于医学设备、传感器、磁共振成像等设备中。

总结：低介电损耗是制造高频电路的关键指标。

考虑到低介电损耗材料的优点，如液晶聚合物，可以为高频设备的制造带来很多独特的优势。

记得在选择材料时，要认真考虑这些因素。

铝基电路板低介电损耗
铝基电路板是一种高性能的电路板材料，具有优异的导热性和机械性能。

随着电路板性能的不断提高，对其介电性能的要求也越来越高。

其中，低介电损耗是一项非常关键的指标。

低介电损耗可以有效降低电路板的能量损耗和噪声干扰，提高信号传输的质量和速度。

目前，市场上常用的铝基电路板介电损耗通常在0.03左右，不过一些新型材料已经实现了更低的介电损耗，达到0.01以下。

这些新型材料通常采用高分子材料和陶瓷填充剂复合的方式来
降低介电损耗。

此外，优化电路板的设计、提高加工工艺的精度、控制板厚等方法也能有效提升电路板的低介电损耗性能。

随着电子产品的不断发展，铝基电路板的应用领域也越来越广泛，低介电损耗的需求也将越来越迫切。

因此，不断研发和提升铝基电路板的低介电损耗性能，将是未来电路板产业的发展方向之一。

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低介电常数对集成电路
低介电常数是指物质在外电场作用下，其介电常数较小的特性。

在集成电路中，低介电常数材料的应用具有重要的意义。

本文将从三个方面探讨低介电常数对集成电路的影响。

低介电常数材料可以降低集成电路的信号传输时延。

在传统的集成电路中，信号传输往往会受到材料的介电常数的影响，导致信号传输速度较慢。

而采用低介电常数材料，可以减小电磁波在材料中的传播速度，从而提高信号传输的速度。

这对于高速电路和微处理器等性能要求较高的集成电路来说，具有重要意义。

低介电常数材料可以减少集成电路中的串扰现象。

在高密度集成电路中，不同信号线之间存在电磁干扰，即串扰现象。

而低介电常数材料具有较低的电磁波折射率，可以有效地减少信号之间的相互影响，降低串扰现象的发生。

这对于提高集成电路的抗干扰能力和信号完整性非常重要。

低介电常数材料还可以降低集成电路的功耗。

在传统的集成电路中，信号传输过程中会产生一定的能量损耗，导致功耗增加。

而低介电常数材料具有较低的电阻率和损耗因子，可以减少信号传输过程中的能量损耗，降低功耗。

这对于提高集成电路的能效和延长电池寿命具有重要意义。

低介电常数对集成电路具有重要的影响。

它可以提高集成电路的信
号传输速度，减少串扰现象的发生，降低功耗。

因此，在集成电路的设计和制造过程中，选择低介电常数材料是非常关键的。

未来，随着集成电路技术的不断发展，低介电常数材料的研究和应用将变得更加重要，有望推动集成电路的发展和进步。