高频基材及其PCB产品制造技术简介

1、高频基材及其PCB产品制造技术简介高速高频信号传输高速高频信号传输高频材料的应用背景高频材料的应用背景高速高频信号传输高速高频信号传输对导线粗糙度和对导线粗糙度和CCLCCL的要求的要求传统传统FR4FR4PCBPCB基材的种类和特点基材的种类和特点高频基材评估验证的方向高频基材评估验证的方向PCBPCB制造工艺技术探讨制造工艺技术探讨高速高频信号传输高速高频信号传输高频材料的应用背景高频材料的应用背景 高频顾名思义指频率相对较高，一般指频率高频顾名思义指频率相对较高，一般指频率300MHz (即波长即波长1m)的频带，即指通的频带，即指通常的无线电频率带。而频率常的无线电频率带。而频率1GH

2、z 的电磁波称作微波。的电磁波称作微波。Typical frequencies for wireless applications: Current mobile: 0.9GHz - 2GHz LMDS: 24GHz and 40GHz Automotive: 77GHz高速高频信号传输高速高频信号传输高频材料的应用背景高频材料的应用背景MARKET无线通讯无线通讯基站、天线基站、天线放大器放大器RFID消费电子消费电子军工产品军工产品高速高频信号传输高速高频信号传输高频材料的应用背景高频材料的应用背景3G多功能无线高频高速高频材料高速高频信号传输高速高频信号传输高频材料的应用背景高频材料的应

3、用背景高速高频信号传输高速高频信号传输高频材料的应用背景高频材料的应用背景高频高频( (微波微波) )印制板即指在高频印制板即指在高频( (微波微波) )基材覆铜板上加工制造成的印基材覆铜板上加工制造成的印制板，目前常见的类型有：制板，目前常见的类型有：双面板；双面板；多层板；多层板；混合结构混合结构：包括高性能特殊板材、包括高性能特殊板材、P P片片+ +普通性能板材及普通性能板材及P P片混压片混压结构板结构板; ;高频基材高频基材+ +普通普通FR4FR4基材的混合型多层板；基材的混合型多层板；高频基材高频基材+ +金属基的高频金属基印制板。金属基的高频金属基印制板。高速高频信号传输高速

4、高频信号传输高频材料的应用背景高频材料的应用背景双面板；多层板双面板；多层板高速高频信号传输高速高频信号传输高频材料的应用背景高频材料的应用背景高频基材高频基材+ +普通普通FR4FR4基材的混合型多层板基材的混合型多层板高速高频信号传输高速高频信号传输高频材料的应用背景高频材料的应用背景高频基材高频基材+ +金属基的高频金属基印制板。金属基的高频金属基印制板。对于微波对于微波PCBPCB的高速、高频化的特性，主要通过两方面的技术途径：的高速、高频化的特性，主要通过两方面的技术途径：（1 1）使这种发展成为高密度布线微细导线及间距、微小孔径、薄形）使这种发展成为高密度布线微细导线及间距、微小孔

5、径、薄形以及导通、绝缘的高可靠性。这样可以进一步缩短信号传输的距离，以及导通、绝缘的高可靠性。这样可以进一步缩短信号传输的距离，以减少它在传输中的损失。以减少它在传输中的损失。（2 2）采用具有高速、高频特性的基板材料。这要求开展对这类基）采用具有高速、高频特性的基板材料。这要求开展对这类基板材料比较深入的了解、研究工作找出并掌握准确控制的工艺方法，板材料比较深入的了解、研究工作找出并掌握准确控制的工艺方法，以此来达到所选用的基板材料与的制造工艺、性能及成本要求能够以此来达到所选用的基板材料与的制造工艺、性能及成本要求能够实现合理匹配的目的。实现合理匹配的目的。高速高频信号传输高速高频信号传输

6、高频材料的应用背景高频材料的应用背景高速高频信号传输高速高频信号传输对对CCL的要求的要求由于由于PCB PCB 基板的介质层是由不基板的介质层是由不同的介电常数物质同的介电常数物质“复合复合”而组成的，因此组成和结构而组成的，因此组成和结构不同，其介质层的介电常数是不同，其介质层的介电常数是不同的。不同的。 世间的所有物质都存在着介电常数，只是介电常数值大小不同而已。介电常世间的所有物质都存在着介电常数，只是介电常数值大小不同而已。介电常数又可称为电容率，它表征着电介质在外界电场作用下电极化性质的一个物理数又可称为电容率，它表征着电介质在外界电场作用下电极化性质的一个物理量。量。 用于高频化

7、和高速数字化信号传输的用于高频化和高速数字化信号传输的PCB 介质层，不仅单纯起着导体之间的介质层，不仅单纯起着导体之间的绝缘层作用，而且更重要地是起着绝缘层作用，而且更重要地是起着“特性阻抗特性阻抗”作用，还影响着信号的传输作用，还影响着信号的传输速度、信号衰减和发热等问题。速度、信号衰减和发热等问题。相对介电常数：相对介电常数：高速高频信号传输高速高频信号传输对对CCL的要求的要求介电常数介电常数高速高频信号传输高速高频信号传输对对CCL的要求的要求高频线路中的信号传播高频线路中的信号传播高速高频信号传输高速高频信号传输对对CCL的要求的要求 高频线路中的信号传播速度公式：高频线路中的信号

8、传播速度公式： 降低降低DkDk，有利于提高信号的传播速度。，有利于提高信号的传播速度。V V：信号传播速度；：信号传播速度；K K：常数；：常数；CC：真空中的光速；：真空中的光速；DkDk：基板的介电常数。：基板的介电常数。kDCKV高速高频信号传输高速高频信号传输对对CCL的要求的要求可以看出，基板介电常数越低，信号传播得越快，因此要得到高的信号可以看出，基板介电常数越低，信号传播得越快，因此要得到高的信号传输速率，就必须研究开发低而均匀的介电常数基板材料。传输速率，就必须研究开发低而均匀的介电常数基板材料。由于由于C C L 中的介质层是玻纤布、树脂等组成的复合材料，其组成中的介质层是

9、玻纤布、树脂等组成的复合材料，其组成和结构等因素决定了各处的介电常数值是不同的。因此，信号在介质和结构等因素决定了各处的介电常数值是不同的。因此，信号在介质层中的传输速度是在变化着，其变化程度是取决于各处的介电常数值层中的传输速度是在变化着，其变化程度是取决于各处的介电常数值的波动程度。的波动程度。要在要在P C B 导线中获得稳定速度的传输信号，如采用薄型结构的扁平导线中获得稳定速度的传输信号，如采用薄型结构的扁平式的玻纤布、结构和树脂与无机填料等来获得均匀性好的介质层，使式的玻纤布、结构和树脂与无机填料等来获得均匀性好的介质层，使各处的介电常数值趋于一致性，才能使高频化和高速数字化的信号传

10、各处的介电常数值趋于一致性，才能使高频化和高速数字化的信号传输速度波动小。输速度波动小。高速高频信号传输高速高频信号传输对对CCL的要求的要求介质层的介电常数对特性阻抗的影响介质层的介电常数对特性阻抗的影响由于在信号传输的电路中的导体与地层之间存在着电感（由于在信号传输的电路中的导体与地层之间存在着电感（L L ）、电容（）、电容（C C ）、）、电阻（电阻（R R ）和电导（）和电导（G G ），从而形成了分布常数，并决定了特性阻抗值（），从而形成了分布常数，并决定了特性阻抗值（Z Z r r ），如），如下式所示：下式所示：式中的式中的j j 为（为（-1-1）1/21/2，角频率，角频率

11、ww=2=2f f如果特性阻抗值（如果特性阻抗值（Z Z0 0 ）发生变化，则传输信号便发生改变，这种信号改变的）发生变化，则传输信号便发生改变，这种信号改变的结果便导致信号结果便导致信号“反射反射”、“驻波驻波”而形成失真（噪声）等。可以说信号传输而形成失真（噪声）等。可以说信号传输过程各处产生的信号过程各处产生的信号“反射反射”、“驻波驻波”的大小是由该处的特性阻抗值（的大小是由该处的特性阻抗值（Zr Zr ）与控制（要求）特性阻抗值（与控制（要求）特性阻抗值（Z Z0 0）之差来决定的）之差来决定的。高速高频信号传输高速高频信号传输对对CCL的要求的要求介质层的介电常数对特性阻抗的影响介

12、质层的介电常数对特性阻抗的影响PCBPCB中两款常见的微带线结构和带状线结构的特性阻抗示意图及其关系式中两款常见的微带线结构和带状线结构的特性阻抗示意图及其关系式如下：如下：H 介质层厚度；Ln 自然对数；W 导线（体）宽度；T 导线（体）厚度。我们已经知道介电常数变化对特性阻抗值的变化。因此在生产我们已经知道介电常数变化对特性阻抗值的变化。因此在生产P C B P C B 过程中对介质过程中对介质层的介电常数和厚度的变化情况和结构必须给于充分的注意与合适的选择，才层的介电常数和厚度的变化情况和结构必须给于充分的注意与合适的选择，才能获得客户满意要求。能获得客户满意要求。高速高频信号传输高速高

13、频信号传输对对CCL的要求的要求介质损耗介质损耗高速高频信号传输高速高频信号传输对对CCL的要求的要求介质损耗介质损耗介质损耗介质损耗 (tan(tan、Df)Df)亦称损耗因子、介质损耗角正切。一般定义有：绝缘材料或亦称损耗因子、介质损耗角正切。一般定义有：绝缘材料或电介质在交变电场中，由于介质电导和介质极化的滞后效应，使电介质内流过的电流电介质在交变电场中，由于介质电导和介质极化的滞后效应，使电介质内流过的电流相量和电压相量之间产生一定的相位差，即形成一定的相角，此相角的正切值即为损相量和电压相量之间产生一定的相位差，即形成一定的相角，此相角的正切值即为损耗因子耗因子DfDf，由介质电导和

14、介质极化的滞后效应引起的能力损耗叫做介质损耗。，由介质电导和介质极化的滞后效应引起的能力损耗叫做介质损耗。DfDf越高，滞后效应越明显。越高，滞后效应越明显。 高速高频信号传输高速高频信号传输对对CCL的要求的要求PCBPCB上的信号传输损失与基板材料性质的关系上的信号传输损失与基板材料性质的关系导体电路上的传输损失中的介质损失主要是受到基板材料绝缘层的介电常数（导体电路上的传输损失中的介质损失主要是受到基板材料绝缘层的介电常数（r r）、介）、介质损失因数（质损失因数（tantan）所支配的。对传输损失的影响与）所支配的。对传输损失的影响与r r、tantan的大小成正比，的大小成正比，并与

15、介质工作时的频率大小相关。并与介质工作时的频率大小相关。高速高频信号传输高速高频信号传输对对CCL的要求的要求随着频率增加，基板中的损耗不能再忽略不计，信号的传播损耗或衰减可以表随着频率增加，基板中的损耗不能再忽略不计，信号的传播损耗或衰减可以表示成：示成：式中：式中： AdAd信号传播衰减，单位为信号传播衰减，单位为dB/mdB/m；rr基板的介电常数；基板的介电常数；tantan基板的介质损耗因数或基板的介质损耗因数或DfDf；f f 频率频率CCL CCL 中介质损耗（中介质损耗（a ad d）的影响）的影响高速高频信号传输高速高频信号传输对对CCL的要求的要求介质损耗（介质损耗（a a

16、d d ）大小就意味着信号传输的衰减程度，这种信号传输的衰减往往是）大小就意味着信号传输的衰减程度，这种信号传输的衰减往往是产生热而消耗，信号衰减和热耗必然随着高频化和高速数字化的信号传输而迅速增产生热而消耗，信号衰减和热耗必然随着高频化和高速数字化的信号传输而迅速增加。因此，对于高频化和高速数字化的信号传输来说，介质损耗（加。因此，对于高频化和高速数字化的信号传输来说，介质损耗（a ad d ）越小越好，）越小越好，因此要求因此要求C C L C C L 的介质层的介质损耗（的介质层的介质损耗（a ad d ）、介电常数、特别是介质损耗角正）、介电常数、特别是介质损耗角正切越小越好。切越小越

17、好。当然，在当然，在P C B P C B 板中的总损耗（板中的总损耗（a a）是导电损耗（）是导电损耗（a ac c）和介质损耗（）和介质损耗（a a d d）之和。）之和。a a = = a ac + c + a ad d这就是这就是PCB PCB 在使用过程中内部产生（除了元器件发热和传导热外）热的根本在使用过程中内部产生（除了元器件发热和传导热外）热的根本原因。原因。CCL CCL 中介质损耗（中介质损耗（a ad d）的影响）的影响在高频化和高速数字化的信号传输的过程中，介质厚度主要是影响串扰（噪音）、在高频化和高速数字化的信号传输的过程中，介质厚度主要是影响串扰（噪音）、特性阻抗值

18、（特性阻抗值（Z Z 0 0 ）和绝缘性能。）和绝缘性能。1 1）在确定线宽）在确定线宽/ / 间距（间距（L / S L / S ）下，介质厚度太厚时，便会发生串扰（噪音），）下，介质厚度太厚时，便会发生串扰（噪音），程度将随着厚度增加而严重化，因此必须选择合适的厚度。程度将随着厚度增加而严重化，因此必须选择合适的厚度。2 2）串扰（噪音）的影响将随着线宽）串扰（噪音）的影响将随着线宽/ / 间距（间距（L / S L / S ）的缩小或随着）的缩小或随着PCB PCB 高密度化的持高密度化的持续发展和传输信号的高频化和高速数字化的发展要求介质续发展和传输信号的高频化和高速数字化的发展要求介

19、质厚度必须不断薄型化。厚度必须不断薄型化。3 3）串扰（噪音）的影响将随着）串扰（噪音）的影响将随着传输信号的高频化和高速数字化的传输信号的高频化和高速数字化的发展而严重化，这是因为产生的发展而严重化，这是因为产生的串扰（噪音）的频率（单位时间串扰（噪音）的频率（单位时间内的次数）的累计而明显增加了。内的次数）的累计而明显增加了。CCL CCL 中介质厚度对信号传输的影响中介质厚度对信号传输的影响高速高频信号传输高速高频信号传输对对CCL的要求的要求CCL CCL 中介质厚度对特性阻抗的影响中介质厚度对特性阻抗的影响高速高频信号传输高速高频信号传输对对CCL的要求的要求介质层厚度（介质层厚度（

20、H H ）对特性阻抗值的影响主要表现在厚度大小、组成和厚度）对特性阻抗值的影响主要表现在厚度大小、组成和厚度均匀性方面：均匀性方面：1.1. 介质层厚度（介质层厚度（H H ）的增加，特性阻抗值呈）的增加，特性阻抗值呈“5.98 5.98 倍自然对数倍自然对数”增加着，这是影响增加着，这是影响特性阻抗值的主要因素。特性阻抗值的主要因素。2.2. 介质层厚度（介质层厚度（H H ）结构、组成和厚度的均匀性和波动变化程度影响着特性阻抗值。）结构、组成和厚度的均匀性和波动变化程度影响着特性阻抗值。如在相同厚度的介质层下，分别由如在相同厚度的介质层下，分别由106106、10801080、2116 2

21、116 或或7628 7628 等与树脂组成的介质等与树脂组成的介质层，其特性阻抗值是不相同的。层，其特性阻抗值是不相同的。因此可以理解因此可以理解PCB PCB 各个介质层中各处的特性阻抗值是不一样的。所以，在高频各个介质层中各处的特性阻抗值是不一样的。所以，在高频化和高速数字化的信号传输的化和高速数字化的信号传输的PCB PCB 产品，应该选择薄型玻纤布或开纤扁平产品，应该选择薄型玻纤布或开纤扁平M M S S ）布为宜，可以减小特性阻抗值的波动。）布为宜，可以减小特性阻抗值的波动。高速高频信号传输高速高频信号传输对导线粗糙度的要求对导线粗糙度的要求CCL CCL 中铜箔表面粗糙度的影响中

22、铜箔表面粗糙度的影响为了提高为了提高C C L C C L 中不同材料介面之间的结合力、耐热性和减少滑动而引起的内应力集中不同材料介面之间的结合力、耐热性和减少滑动而引起的内应力集中，大多采用在中，大多采用在C C L C C L 中树脂（或介质层）与铜箔接合的介面进行粗糙化处理，可增加与中树脂（或介质层）与铜箔接合的介面进行粗糙化处理，可增加与树脂接触树脂接触“比表面积比表面积”来达到目的。来达到目的。与树脂接触的铜箔表面处理后的粗糙度如下表与树脂接触的铜箔表面处理后的粗糙度如下表1 1示。示。高速高频信号传输高速高频信号传输对导线粗糙度的要求对导线粗糙度的要求CCL CCL 中铜箔表面粗糙

23、度的影响中铜箔表面粗糙度的影响1.1. 随着信号传输高频化和高速数字化的发展，趋肤效应已经越来越大地影响随着信号传输高频化和高速数字化的发展，趋肤效应已经越来越大地影响着信号传输的质量和可靠性，其信号传输厚度（着信号传输的质量和可靠性，其信号传输厚度（d d ）的关系式如公式）的关系式如公式2. 2. 趋肤效应是指信号的频率传输越快，信号传输就越来越接近导体的表面。高频化趋肤效应是指信号的频率传输越快，信号传输就越来越接近导体的表面。高频化的趋肤效应。越来越严重，传输信号损失越来越大。随着信号传输频率的提高，的趋肤效应。越来越严重，传输信号损失越来越大。随着信号传输频率的提高，其在导体内传输厚

24、度严重性如下表所示。其在导体内传输厚度严重性如下表所示。高速高频信号传输高速高频信号传输对导线粗糙度的要求对导线粗糙度的要求CCL CCL 中铜箔表面粗糙度的影响中铜箔表面粗糙度的影响当信号传输频率在当信号传输频率在500 MHZ500 MHZ时，其信号在导线表面的传输厚度为时，其信号在导线表面的传输厚度为3um 3um ，CCL CCL 铜箔底铜箔底部粗糙度为部粗糙度为3mm5mm 3mm5mm 时，信号传输仅在粗糙度的厚度范围内进行；时，信号传输仅在粗糙度的厚度范围内进行；当信号传输频率提高到当信号传输频率提高到1GHZ1GHZ时，其信号在导线表面的传输厚度为时，其信号在导线表面的传输厚度

25、为2.1mm 2.1mm 左右，当然左右，当然其信号传输更是在粗糙度的厚度其信号传输更是在粗糙度的厚度 范围内进行；范围内进行；当信号传输频率提高到当信号传输频率提高到10GHZ10GHZ时，其信号在导线表面的传输厚度为时，其信号在导线表面的传输厚度为 左右，当然其信号左右，当然其信号传输更是在粗糙度的厚度范围内进行；传输更是在粗糙度的厚度范围内进行；当传输信号仅在当传输信号仅在“粗糙度粗糙度”的尺寸层内进行传输时，那么必然产生严重的信号的尺寸层内进行传输时，那么必然产生严重的信号“驻波驻波”和和“反射反射”等，使信号造成损失，甚至形成严重或完全失真。为了减小这种等，使信号造成损失，甚至形成严

26、重或完全失真。为了减小这种“失真失真”，需，需要更严格控制导线粗糙度。要更严格控制导线粗糙度。高速高频信号传输高速高频信号传输对导线粗糙度的要求对导线粗糙度的要求CCL CCL 中铜箔表面粗糙度的影响中铜箔表面粗糙度的影响高速高频信号传输高速高频信号传输对导线粗糙度的要求对导线粗糙度的要求信号损失的几个组成因素信号损失的几个组成因素传统传统FR4基材应用的局限性基材应用的局限性传统传统PCBPCB基材多采用酚醛树脂和环氧树脂，目前应用最广泛的是玻璃纤维环氧基材多采用酚醛树脂和环氧树脂，目前应用最广泛的是玻璃纤维环氧树脂树脂(FR-4)(FR-4)。此类。此类PCBPCB板可在低频电子产品中很好

27、使用，但在高频电路中，传统板可在低频电子产品中很好使用，但在高频电路中，传统PCBPCB板基材树脂的主要性能逐渐暴露出一些缺点：板基材树脂的主要性能逐渐暴露出一些缺点：基材树脂基材树脂DkDfCTE/(ppm/)吸水率吸水率/%Tg/,DSCx,y-axialz-axial1MHz先进电子设备要求先进电子设备要求3.50.0115602.0180酚醛酚醛5.50.042.5120环氧环氧4.70.0216602.2130酚醛环氧酚醛环氧4.40.052.3130多官能团环氧多官能团环氧4.20.01514501.5180传统传统FR4基材应用的局限性基材应用的局限性传统传统FR-4FR-4基材

28、的基材的Dk/DfDk/Df较大且随频率变化明显，信号传输损耗大，不适合较大且随频率变化明显，信号传输损耗大，不适合高频高速应用。高频高速应用。传统传统FR4基材应用的局限性基材应用的局限性 采取不同固化体系的三种基材采取不同固化体系的三种基材(Dicy(Dicy固化、固化、PNPN固化及非固化及非DicyDicy非非PNPN固化固化) )、时域分析测试线宽时域分析测试线宽4mil4mil、线长、线长15inch15inch、传送速率的带状线的瞪眼图如下：、传送速率的带状线的瞪眼图如下：非非DICYDICY非非PNPN固化基材的眼状高度固化基材的眼状高度( (噪音容量噪音容量) )最大；最大；

29、PNPN固化体系基材的抖动固化体系基材的抖动( (信号带阔度信号带阔度) )最大。最大。DfDf对信号完整性传输影响很大，目前客户对对信号完整性传输影响很大，目前客户对DfDf尤为重视。尤为重视。传统传统FR4基材应用的局限性基材应用的局限性 PNPN固化、固化、FillerFiller的添加是对信号损失影响很大。的添加是对信号损失影响很大。传统传统FR4基材应用的局限性基材应用的局限性CCLCCL厂商对高频材料进行了长期的改善。但出于厂商对高频材料进行了长期的改善。但出于CCLCCL的结构组成，不外乎的结构组成，不外乎下述几种思路：下述几种思路： 采取极性更低、采取极性更低、Dk/DfDk/

30、Df更小的树脂体系；如进行环氧树脂的改性更小的树脂体系；如进行环氧树脂的改性( (聚苯醚改聚苯醚改性环氧树脂、氰酸酯改性环氧树脂性环氧树脂、氰酸酯改性环氧树脂) )或换用其它树脂或换用其它树脂( (聚四氟乙烯、聚苯醚和聚四氟乙烯、聚苯醚和改性聚苯醚、氰酸酯树脂改性聚苯醚、氰酸酯树脂) )。 采用采用DkDk更低而且均匀性一致的玻璃布材料；如扁平式玻璃布等。更低而且均匀性一致的玻璃布材料；如扁平式玻璃布等。 为了减少肌肤效应，采用低粗糙度的反转铜箔等。为了减少肌肤效应，采用低粗糙度的反转铜箔等。传统传统FR4基材应用的局限性基材应用的局限性高频基材的种类和特点高频基材的种类和特点通常的改性方法有

31、：增加支链数，增大材料的自由体积，降低极性基团的浓度；环氧树脂中通常的改性方法有：增加支链数，增大材料的自由体积，降低极性基团的浓度；环氧树脂中加入双键结构，使树脂分子不易旋转；或引入占有空间体积较大的基团或高分子非极性树脂加入双键结构，使树脂分子不易旋转；或引入占有空间体积较大的基团或高分子非极性树脂等方法，降低极性基团的含量，提高其介电性能。等方法，降低极性基团的含量，提高其介电性能。树脂改性：树脂改性：1.1. 聚苯醚改性环氧树脂聚苯醚改性环氧树脂使用改性聚苯醚对环氧树脂进行改性，聚苯醚（使用改性聚苯醚对环氧树脂进行改性，聚苯醚（PPOPPO）分子结构中含有重复的苯环与醚）分子结构中含有

32、重复的苯环与醚键，且具有对称结构，在大分子中没有强极性基团，电气绝缘性能优良，键，且具有对称结构，在大分子中没有强极性基团，电气绝缘性能优良，r r只有只有2.45 2.45 PPOPPO掺混改性环氧体系，提高改性环氧覆铜板的介电性能，达到降低掺混改性环氧体系，提高改性环氧覆铜板的介电性能，达到降低r r和和tantan的的目的。目的。高频基材的种类和特点高频基材的种类和特点树脂改性：树脂改性：2.2.氰酸酯改性环氧树脂氰酸酯改性环氧树脂环氧树脂在固化反应过程中，可在交联点间生成含有环氧树脂在固化反应过程中，可在交联点间生成含有OHOH等极性基团，它们对介质等极性基团，它们对介质的的r r和和

33、tantan均有强烈影响。降低交联点间极性基团的浓度，可以降低均有强烈影响。降低交联点间极性基团的浓度，可以降低tantan。在不。在不减少环氧树脂体系交联密度的前提下，降低体系中减少环氧树脂体系交联密度的前提下，降低体系中OHOH的含量。在树脂体系中加入氰的含量。在树脂体系中加入氰酸酯，可降低树脂固化体系中酸酯，可降低树脂固化体系中OHOH的浓度，提高了体系固化物的玻璃化转变温的浓度，提高了体系固化物的玻璃化转变温度，这也是度，这也是PCBPCB基板所需要的。基板所需要的。高频基材的种类和特点高频基材的种类和特点树脂改性：树脂改性：3.3.聚四氟乙烯树脂聚四氟乙烯树脂u聚四氟乙烯（聚四氟乙烯

34、（PTFEPTFE）是一种超高分子量的聚合物，其分子）是一种超高分子量的聚合物，其分子结构为四个完全对称的取向氟原子中心连接一个碳原子，结构为四个完全对称的取向氟原子中心连接一个碳原子，DkDk只有（只有（1MHz1MHz），加上），加上C-FC-F键的键能很高，其耐热性好。具有优键的键能很高，其耐热性好。具有优良的电气性能、耐化学腐蚀、耐热、吸水性低。良的电气性能、耐化学腐蚀、耐热、吸水性低。高频率范围内高频率范围内DkDk、DfDf变化小，非常适用于作为高速数字化和高频的基板材料。变化小，非常适用于作为高速数字化和高频的基板材料。u在在PTFEPTFE和玻璃纤维布组成的复合材料中，其和玻璃

35、纤维布组成的复合材料中，其DkDk随随PTFEPTFE树脂重树脂重量百分数的增加而减少；量百分数的增加而减少；DfDf随树脂含量增加显著减少。随树脂含量增加显著减少。高频基材的种类和特点高频基材的种类和特点玻璃纤维改性：玻璃纤维改性：玻纤增强材料是复合材料中力学强度的主要承担者，一般来说其介电常数高于树脂基体，又在复合材玻纤增强材料是复合材料中力学强度的主要承担者，一般来说其介电常数高于树脂基体，又在复合材料中占有较高的体积含量，因此是决定复合材料介电性能的主要因素。料中占有较高的体积含量，因此是决定复合材料介电性能的主要因素。目前，世界各国生产玻璃纤维织物组成大体相同，其基础成分都是目前，世

36、界各国生产玻璃纤维织物组成大体相同，其基础成分都是SiOSiO2 2、AlAl2 2OO3 3 、CaOCaO三元系统。常温下构成玻璃网络的硅氧或硼氧、铝氧骨架无弱联系离子几乎不导电。但是网络中三元系统。常温下构成玻璃网络的硅氧或硼氧、铝氧骨架无弱联系离子几乎不导电。但是网络中充填了碱金属离子时，点阵结构在碱金属离子处中断，产生热离子极化。这是影响玻璃介电性能充填了碱金属离子时，点阵结构在碱金属离子处中断，产生热离子极化。这是影响玻璃介电性能的主要因素。的主要因素。目前通常采用的是无碱玻纤目前通常采用的是无碱玻纤E E玻纤，其介电常数为玻纤，其介电常数为 （1 MHz1 MHz），不能满足高频

37、电路的要求。采用），不能满足高频电路的要求。采用的办法是混杂，除了的办法是混杂，除了E E玻纤外，还有介电性能优秀的玻纤外，还有介电性能优秀的D D玻纤（玻纤（DkDk，1 MHz1 MHz）和）和QQ玻纤（玻纤（DkDk，1 MHz1 MHz），但是它们加工性能和成本较高，单独使用并不合适。通过对不同品种的玻纤进行合理的选配，），但是它们加工性能和成本较高，单独使用并不合适。通过对不同品种的玻纤进行合理的选配，要求既保证优良的低介电性能、加工性能，又能很好地解决工业化生产的成本问题。要求既保证优良的低介电性能、加工性能，又能很好地解决工业化生产的成本问题。高频基材的种类和特点高频基材的种类和

38、特点调整调整PCBPCB介质布层：介质布层：除了对基板本身材料的改性外，还可以通过改进基板整体结构，调整多层介质的分布，除了对基板本身材料的改性外，还可以通过改进基板整体结构，调整多层介质的分布，改善其介电性能。合理调整多层介质的分布，可以在减小成本的前提下提高基板的介改善其介电性能。合理调整多层介质的分布，可以在减小成本的前提下提高基板的介电性能。电性能。常用的四层混合介质布层方法。其中，外层是常用的四层混合介质布层方法。其中，外层是Low Dk和和Low Df的高频介质。这种结构可以很好的控制阻抗，信号损的高频介质。这种结构可以很好的控制阻抗，信号损失约为失约为FR4的的10%，信号传播速

39、度比，信号传播速度比FR- 快快10%，可以使总，可以使总成本降低成本降低25%。四层混合介质带状线布层，多用于数字电路。这种结构四层混合介质带状线布层，多用于数字电路。这种结构除了上图结构的优点外，还具有串音和电磁干扰更低的除了上图结构的优点外，还具有串音和电磁干扰更低的优点。另外还可以在优点。另外还可以在PCBPCB的制造过程中控制阻抗，所的制造过程中控制阻抗，所以可以精确控制传输线的宽度，控制阻抗。但这种结以可以精确控制传输线的宽度，控制阻抗。但这种结构通常只适用于具有更好的抗噪声能力的数字电路，构通常只适用于具有更好的抗噪声能力的数字电路，可以承受一定的阻抗不连续。可以承受一定的阻抗不连续。简单列举部分高频材料如下：简单列举部分高频材料如下：高频基材的种类和特点高频基材的种类和特点高频基材的种类和特点高频基材的种类和特点 各种各种PCB常用材料的介电特性：常用材料的介电特性：PTFECE基板（热固性氰酸脂基板（热固性氰酸脂树脂）树脂）PPO基板（热固性聚苯醚树脂）基板（热固性聚苯醚树脂）BTPI改性改性EPEP ； 各种各种PCB常用材料的信号传输速度：常用材料的信号传输速度：PTFECEPPO改性改性EPBTP