高频基材及其PCB产品制造技术简介
微波PCB特种制造技术
又憎 油 的材 料 ， 表面 极 难 浸 润 。按 常 规 方 法进 行 金
的微波基材覆铜板上利用印制板制造方法生产 出来
的微 波器 件 。它 与普 通 的单 双 面 板 和 多 层 板不 同 ， 不仅 起着 结构 件 、 连接 件 的作用 ， 重要 的还 起着 功 更
属 化处理 时 ， 镀层 附着 力 很 差 ， 至 根 本 沉 积不 上 ， 甚 因此研 究合 适 的表 面 处 理方 法 ， 善 聚 四氟 乙烯 材 傲 料 的浸 润性 是解 决 问题 的关键 。 １２ 含聚 四氟 乙烯 微带 板孔 金属 化检 验标 准 ． 微带 板 由于 工作在 高 频 （＞３Ｇ ｚ 而不 采 用 环 Ｈ ）
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ａ ｌ ａｉ ｎ ｆ ｌＷ ｄ ｅ ｅ ｔｉ ｏ ｓａ ｔ ａ ｄ ｌＷ ｄ ｓ ｉ ａｉ ｎ ｆｃ ｏ ｕ ｓ ａｅ ｍａ ｅ ａ ｎ ｓｒ ｃ ． ｈ ｐ ｉ ｔ ｓ ｏ Ｏ ｉｌ ｃｒｃ ｃ ｎ ｔｎ ｎ Ｏ ｉｓ ｔ ａ ｔｒ ｓ ｂ ｔ ｔ ｔｒ ｌｉ ｃ ｏ ｐ ｏ ｒ ｉ
ｏ ｕ ｆ ｃ ｏ ｔｎｇ ｆｓ ｒａ ｅ ｃ ａｉ
Ｄ ｃ ｍｅ ｔ ｏ ｅ Ａ ｏ ｕ ｎ ｄ ： Ｃ
Ａ ｔ ｌ Ｄ：０ １ ４ ４ ２ ０ ） １— ０ ４— ４ ｒｉ ｅＩ １０ —３ ７ （０ ７ ０ ０ ３ ０ ｃ
应 用于 高频 领域 的电子基 板 一高 频板 是在 特定
高频pcb材料分类
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制造工艺综述
PCB制造工艺综述PCB即印制电路板，是电子电路、机械设备中必备的一部分。
它是一种单面或双面的面板，通常是由有机材料或玻璃纤维纸板等制成，在表面附着有一层铜质电极，它是电路连接器的基础。
PCB制造是一项非常重要的任务，因为它是电子设备的核心部分之一。
PCB制造工艺的关键是设计和制造过程的精确性，因此在制造前需要进行一系列的测试和调试，以确保最终制造出的PCB满足产品的需求。
下面就介绍一下常见的PCB制造工艺：一、设计阶段PCB制造的第一步是设计。
在电路板上标记电子器件的布局和连接方式，使用设计软件绘制电路板原型，然后将其转换成硬件图像。
设计人员需要仔细研究电路用途、区分不同信号类型和分析电路性能，以便使得设计符合所需参数。
二、印刷阶段印刷是PCB制造的二个主要步骤之一。
印刷包括制造胶片和制作UV曝光机模版。
制造胶片是电路原型转换成制图工程的最后步骤。
将原型的轮廓投射到胶片，胶片结构反转，最后转换为表面铜质电极结构图。
这种结构图只留下需要焊接端口的电路板部分。
制作UV曝光机模版是将硬件图像输出为纸张，然后使用镏铜工艺将图案转换到电路板表面。
三、切分阶段在这个阶段，按需求的尺寸和要求将电路板切成所需尺寸。
常用的方法有铣、锯和CNC方式等。
四、钻孔阶段PCB制造的另一个重要步骤是钻孔。
钻孔需要精准的定位和方向。
得益于可编程控制的工具，在钻孔中还需考虑机器如何为每个孔口定位、标示孔口位置、以及移动到下一个合适的位置。
五、电镀阶段电镀是PCB制造中的关键步骤。
电镀包括在电路板表面镀一层保护性铜材料，以避免氧化和腐蚀。
在此之后，需要将印刷图案反转，外层镀铜结构被切割出来，准备焊接。
六、焊接阶段焊接是PCB制造的最后一个步骤。
将元器件设置到PCB上，用热风吹或电阻炉加热（取决于焊接方式）制作焊点。
大多数PCB使用表面安装技术（SMT）进行焊接，而有些PCB则使用插式技术（THT）焊接。
焊接结束后，PCB会得到最后精液所需的形状和连接。
生益电子PCB基材简介标准
170.43°C
171.75°C
177.30°C(I)
176.99°C(I)
178.88°C 182.38°C
100
120
140
160
180
200
温度(°C)
Universal V4.1D TA Instruments
®
•23
PCB用基板材料
基材常见的性能指标：介电常数DK
介电常数
随着电子技术的迅速发展，信息处理和信息传播速度提高， 为了扩大通讯通道，使用频率向高频领域转移，它要求基板 材料具有较低的介电常数e和低介电损耗正切tg。只有降低e 才能获得高的信号传播速度，也只有降低tg,才能减少信号 传播损失。 (关于介电常数e和介电损耗正切tg和传播速度、传播损失 的关系详见特殊板材：PTFE一章)
®
•25
PCB用基板材料
TMA曲线图
尺寸变化值(um)
80 70 60 50 40 30 20 10
0 0
S1170与普通FR-4 的TMA曲线
50
100
150
200
温度（C）
普通FR-4 S1170
250
300
®
•26
PCB用基板材料
基材常见的性能指标：UV阻挡性能
UV阻挡性能
今年来，在电路板制作过程中，随着光敏阻焊剂的 推广使用，为了避免两面相互影响产生重影，要求 所有基板必须具有屏蔽UV的功能。
®
•14
PCB用基板材料
复合基板CEM增强材料料
玻璃纸或纤维纸 CEM-3 玻璃纸 CEM-1 纤维纸
玻璃布 7628为主要
填料 氢氧化铝、滑石粉等等
®
高频板工艺简介
● 等离子体的生成条件。 1）一个容器腔体形成真空状态。 2）以高频发生器向腔体内的正负电极施加高频电磁场。 3）在腔体内，注入所需的气体。气体在正、负电极间被电离，形成等离 子体。 4）当不存在抽真实状态，高频电磁场消失，等离子体即成为原始气体状 态。
● 基材铜厚，板厚。 铜箔—常用0.25，0.5，1.0，2.0，OZ（盎司） 板厚—0.1，0.2，0.5，直至2.4mm都存在。 通常，考虑价格性能比，用簿板，≤0.8，0.5，0.3mm常用（高频微波基材比FR4 贵几倍，十几倍）。 板厚通常不含铜厚。
12
8.Dk=1.15~10.2的各种板材
● 最低Dk的基材 Dk=1.15~1.35（不含PTFE） 介质损耗Df=0.002-0.005，比重0.35g/cc，吸水率＜0.5%。 峰房式结构。轻型，不耐热。作高频微波金属天线（美国Arlon公司产品）。
9
6 介质损耗因素（Df）
（1）定义： ● 电介质材料在交变电场作用下，由于发热而消耗的能量称为介质损耗。 通常以Df或tanδ表示。也称介质损耗角正切。
（2）Dk和Df成正比例。 ● Dk小，Df也小，即能量损耗也小。 ● PTFE的Df=0.002，比FR4的Df=0.02低了10倍。 PTFE基材的Dk，Df都小，且稳定，几乎没有变化。 PTFE具有优秀的耐潮湿性，吸水率非常小。 PTFE绝缘性能很高，1014~1015欧姆。
α k f tanδ
vk c εr
V—信号传播速度 K—常数 C—光速，3×108m/s
εr—基板介电常数 ● 降低Dk，有利于提高信号的传播速度。Dk越大，传输速度就会越低。Dk越小，传输
速度越快。
● 因此，利用PCB的低介电常数，来达到信号传播的高速度。
PCB制造流程与材料简介
曝光与显影是PCB制造中非常 关键的步骤，需要精确控制时 间和温度。
蚀刻与去膜
蚀刻是通过化学反应将暴露出来 的铜箔腐蚀掉，形成电路图形。
去膜是将保护铜箔的膜去除，露 出电路图形。
蚀刻与去膜的工艺要求也非常高， 需要控制蚀刻速度和去膜效果。防焊Fra bibliotek理01
防焊处理是在PCB的焊盘上涂覆 一层阻焊剂，防止焊接时焊料流 淌。
智能制造技术的应用将提高PCB制造的自动化和智能化水平，提升生产效率和产品质量。
PCB制造行业面临的挑战与机遇
挑战
环保法规的严格实施增加了企业生产成本； 电子元器件小型化趋势对PCB制造工艺提出 了更高要求；国际贸易摩擦和关税壁垒对 PCB出口企业带来压力。
机遇
5G、物联网、人工智能等新兴领域的发展 为PCB制造行业提供了广阔的市场空间；智 能制造技术的应用将提升企业核心竞争力； 环保法规的实施将推动企业加快绿色转型， 形成新的竞争优势。
曝光与显影设备
曝光与显影设备包括曝光机、显影机和烘干机等。
蚀刻工艺与设备
蚀刻工艺
蚀刻是将PCB板上的不需要的铜箔去除的过程。蚀刻工艺包括酸性蚀刻、碱性蚀刻和电化学蚀刻等。
蚀刻设备
蚀刻设备包括酸性蚀刻机、碱性蚀刻机和电化学蚀刻机等。
防焊处理工艺与设备
防焊处理工艺
防焊处理是在PCB板的表面涂覆一层阻焊 材料，以防止焊接过程中焊料对其他部 分造成污染或损伤。防焊处理工艺包括 涂覆、预烤和曝光等步骤。
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覆铜板贴膜
覆铜板是PCB的基础 材料，由绝缘材料和 导电铜箔组成。
贴膜的工艺要求非常 高，需要保证膜的平 整度和附着力。
什么叫高频板及高频电路板的参数
什么叫高频板及高频电路板的参数电子设备高频化是发展趋势，尤其在无线网络、卫星通讯的日益发展，信息产品走向高速与高频化，及通信产品走向容量大速度快的无线传输之语音、视像和数据规范化。
因此发展的新一代产品都需要高频基板,卫星系统、移动电话接收基站等通信产品必须应用高频电路板，在未来几年又必然迅速发展，高频基板就会大量需求。
高频基板材料的基本特性要求有以下几点：（1）介电常数（Dk)必须小而且很稳定，通常是越小越好信号的传送速率与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，这主要影响到信号传送的品质，介质损耗越小使信号损耗也越小。
(3）与铜箔的热膨胀系数尽量一致,因为不一致会在冷热变化中造成铜箔分离。
（4）吸水性要低、吸水性高就会在受潮时影响介电常数与介质损耗。
（5)其它耐热性、抗化学性、冲击强度、剥离强度等亦必须良好。
一般来说,高频可定义为频率在1GHz以上.目前较多采用的高频电路板基材是氟糸介质基板，如聚四氟乙烯（PTFE)，平时称为特氟龙，通常应用在5GHz以上。
另外还有用FR—4或PPO基材,可用于1GHz~10GHz之间的产品，这三种高频基板物性比较如下。
现阶段所使用的环氧树脂、PPO树脂和氟系树脂这三大类高频基板材料,以环氧树脂成本最便宜，而氟系树脂最昂贵;而以介电常数、介质损耗、吸水率和频率特性考虑,氟系树脂最佳，环氧树脂较差。
当产品应用的频率高过10GHz时,只有氟系树脂印制板才能适用。
显而易见，氟系树脂高频基板性能远高于其它基板，但其不足之处除成本高外是刚性差，及热膨胀系数较大。
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）或玻璃布作增强填充材料，来提高基材刚性及降低其热膨胀性。
另外因聚四氟乙烯树脂本身的分子惰性，造成不容易与铜箔结合性差，因此更需与铜箔结合面的特殊表面处理。
处理方法上有聚四氟乙烯表面进行化学蚀刻或等离子体蚀刻,增加表面粗糙度或者在铜箔与聚四氟乙烯树脂之间增加一层粘合膜层提高结合力，但可能对介质性能有影响,整个氟系高频电路基板的开发，需要有原材料供应商、研究单位、设备供应商、PCB制造商与通信产品制造商等多方面合作,以跟上高频电路板这一领域快速发展的需要.。
hdi生产工艺
HDI生产工艺1. 简介HDI（High Density Interconnect）是一种高密度互连技术，用于在小尺寸的PCB （Printed Circuit Board）上实现更多的互连点。
它通过采用微细线宽、线距以及盲孔、埋孔等特殊工艺，使得电路板上的元器件可以更紧密地布局，从而提高了电路板的集成度和性能。
HDI生产工艺是指在制造HDI电路板时所使用的一系列工艺步骤和技术。
本文将详细介绍HDI生产工艺的主要步骤、特点以及应用领域。
2. HDI生产工艺步骤2.1 设计HDI电路板设计是整个生产过程中的第一步。
设计人员根据产品需求和性能要求，确定电路板的层数、线宽线距、盲孔/埋孔等参数，并进行布局和布线。
2.2 材料准备根据设计要求，准备好所需的基材、覆铜箔以及其他辅助材料。
常用的基材有FR-4、聚酰亚胺（PI）、BT等，覆铜箔可以选择不同厚度和铜厚。
2.3 图形制作将设计好的电路板图形转化为制造所需的数据文件，通常采用Gerber文件格式。
这些文件将用于后续的光刻和蚀刻步骤。
2.4 光刻在光刻工艺中，通过使用感光胶和掩膜板，将设计图案转移到覆铜箔上。
掩膜板上的透明部分允许紫外线透过，并使感光胶固化在覆铜箔表面。
2.5 蚀刻在蚀刻工艺中，使用化学溶液去除未被固化的感光胶和覆铜箔上的铜。
这样，只剩下设计图案所需的铜层。
2.6 盲孔/埋孔HDI电路板通常需要盲孔或埋孔来实现不同层之间的互连。
盲孔是从其中一侧钻孔而不贯穿整个电路板，而埋孔则是在内层之间形成通孔，并填充导电材料以实现连接。
2.7 堆叠与压合通过堆叠多个经过处理的内外层，使得整个HDI电路板具有更高的集成度和互连能力。
堆叠后的电路板需要经过压合工艺，以确保各层之间的粘合度。
2.8 表面处理为了提高电路板的焊接性能和耐腐蚀性，常常需要对表面进行处理。
常见的表面处理方法有镀金、喷锡、喷镍等。
2.9 最终检测与包装在完成上述工艺步骤后，对HDI电路板进行最终检测，确保其符合设计要求和性能指标。
高频微波印制板制造技术
高频微波印制板制造技术主讲：杨维生一、前言1.高频微波印制板在我国获得飞速发展的主要原因：1）通信业的快速进步，使原有的民用通信频段显得非常的拥挤，某些原军事用途的高频通信，部分频段从21世纪开始，逐渐让位给民用，使得民用高频通信获得了超常规的速度发展。
2）高保密性、高传送质量，要求移动电话、汽车电话、无线通信，向高频化发展。
3）计算机技术处理能力的增加，信息存储容量增大，迫切要求信号传送高速化。
二、定义1.微波定义。
波长为1m~0.1mm之间，相应的频率范围为300MHZ~3000GHZ（1GHZ=1000MHZ）的电磁波称为微波。
常将微波划分为分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波四个波段。
表2微波中的常用波段微波特点：1）频率高。
微波的震荡频率极高，每秒在三亿次以上，震荡周期很短，在10-9~10-12s之内，和低频器件电子的渡越时间10-8~10-9s属同一数量级或者还小得多。
微波的频率高，在不太大的相对带宽下，其可用频带很宽。
频带宽意味着信息容量大，使得它在需要很大信息容量的场合得到了广泛的应用。
2）似光性。
微波的波长比一般的宏观物体（如建筑物、船舰、飞机和导弹等）的尺寸都小得多，当微波波束照射到这些物体上时，将会产生显著的反射。
波长越短，其传播特性就越接近于几何光学，波束的定向性和分辨能力就越高，天线的尺寸也可以做得越小。
3）能够穿透电离层。
微波能毫无阻碍地、低衰减地穿过电离层，因此称微波是“宇宙窗口”，为卫星通信、宇宙通信、导航、定位以及射电天文学的研究和发展提供了广阔的发展前景。
4）测量技术上特点。
在测量技术上微波波段也有明显特点。
低频电路测量的几个基本参量是电压、电流和频率，在微波波段电压和电流已失去了唯一确切的含义，因而测量的基本参量是功率、阻抗和波长。
2.微波的应用。
1）微波技术的早期发展是和雷达交织在一起的。
2）微波通信是国际公认的最有发展前途的三大传输手段（微波、卫星和光纤）之一。
微波复合基材PCB板的特种制造工艺技术
都有严格要求 。 而通 常所用 的光绘 机属于点 阵输出 ， 其离 散
性和漂移性 ， 出片的光滑度和位置精确度都远远达不 到 使其
本产 品的要求 。 向异性 ， 图墨水浸润性 ， 绘 使得用 以上方法 的实验全
都没有达成要求。
使基材性状发生改变 ， 影响到电气性能 。 通过实验 ， 钻头使用“ 大头” 系列 的硬质合 金定柄钻 ， 每根 钻头钻孔数不超过 １０ 。每组 数控组件 内只装一块覆铜 ００孔
板， 上垫板为厚度 １ ｍｍ的 Ｆ － 板 ， ． ０ Ｒ ＿ 下垫板为厚度 ２ ｍｍ的 ４ ． ０
铝板 。
４ 图形 电镀
由于微波信号 的集肤效应 ， 所以要求 印制导 电图形 的外 表面 电阻低。铅锡合金 因其 电阻率较高 ， 信号衰减 大而被排 除掉 ； 的电阻率最低 ， 银 但其 化学稳定性差 、 易氧化 ， 氧化后
的表面电阻率大大增加 ， 致使 工作 点漂移 ， 不适 用 ； 的电 也 金
３ 孔 金属化
在孔金 属化 的研究 过程中。我们对等离子技术 、 钠萘溶
液处理技术 、 化学溶液处理技术进行了研 究。 ３１ 等离子技术 ．
起着 结构件 、 连接件 的作 用 ， 重要的还起着 功能器件 的作 更
用， 是用 Ｐ Ｂ板制造工艺生产出来 的微波器件。 Ｃ
通过我们对核磁共振设备的功率板 的研究制造 过程 。 得
数， 空洞仍 然未避免 ， 经分 析得 出结论是 本复合 基材 内其 他
材料被钠 萘溶液大 量侵蚀 ，所 以无法使 用钠萘工 艺进行 处
理。
３３ 氢氟酸处 理 ．
经过 多次实验 ， 确定了刻图拍 照法制作掩膜 的工艺 。首
为了提高 孔内表面 润湿性 ，我们开 发了新 型的处理溶
高速高频PCB板材介绍
PP和core的层叠
四层板层叠： 1.Foil+PP+Core+PP+Foil 2.Core+PP+Core
0.5oz（FOIL） PP 0.5oz CORE 0.5oz PP 0.5oz(FOIL)
铜箔 反面处理铜箔（RTF：Reverse treated copper foil） 基板铜箔之光面朝内毛面朝外，其意义主要有：
• • • • • • • • • 改善良品率： 减少短路：由于其黏着表面菱线非常低，蚀刻时不会有残铜发生； 减少断路：由于干膜可以黏着的相当强固，所以断路之缺陷可以减 至最低； 缩短制程： 速度提升：蚀刻速度较快，棕黑化处理较迅速； 无需微蚀； 线路可靠性： 线间及层间具有较好的绝缘功能； 具有高的蚀刻因子；
ห้องสมุดไป่ตู้
特殊材料
材料 廠商 樹脂種類 Dk (10GHz) Df (10GHz) RO4350B Rogers 陶瓷 3.48 0.0037 RO3003 Rogers PTFE 3.00 0.0013 TLY5A Taconic PTFE 2.17 0.0009 RF-30 Taconic PTFE 3.00 0.0014 RF-35A Taconic PTFE 3.50 0.0025 25N Arlon PTFE 3.38 0.0025 AD350A Arlon PTFE 3.50 0.0030
散逸因子 : Df 对交流电在功能上损失的一种度量 绝缘材料 (树脂) 的一种特性 与所见到的电功损失成正比 与周期频率（f），电位梯度的平方（E2），及单 位体积成反比 其数学关系为
浅谈PCB高频板、板材材料及高频参数
浅谈 PCB高频板、板材材料及高频参数摘要：随着通讯和计算机技术的迅速发展，对印制板技术的研发提出了越来越高的要求，系统工作频率从MHz频段向GHz频段转移，其所追求的即是信息处理的高速化、存储容量的海量化以及系统能耗的绿色化。
在这一发展方向下，作为海量信号载体的高频印制电路板应运而生，并承担着信息传输的艰巨任务。
主要对PCB高频板的定义与特点、常见板材类型和复介电常数进行了简单的论述。
关键词：PCB高频板；板材类型；复介电常数1.引言伴随着信息化的高速发展，计算机、无线通信、数据网络等已经融入到了我们生活中的方方面面。
电子设备高频化是发展趋势，尤其在无线网络、卫星通讯的发展过程中，信息产品走向高速与高频化，通信产品走向容量大速度快的无线传输，因此每一代新产品的诞生都离不开高频板。
1.PCB高频板1.PCB高频板的定义高频板是指电磁频率较高的特种线路板，用于高频率（频率大于300MHz或者波长小于1米）与微波（频率大于3GHz或者波长小于0.1米）领域的PCB，是在微波基材覆铜板上利用普通刚性线路板制造方法的部分工序或者采用特殊处理方法而生产的电路板。
一般来说，高频板可定义为频率在1GHz以上线路板。
1.1.PCB高频板的特点1.效率高介电常数小的高频电路板，损耗也会很小，而且先进的感应加热技术能够实现目标加热的需求，效率非常高。
当然，注重效率的同时，也有环保的特性，十分适合当今社会的发展方向。
1.1.1.速度快由于传输速度与介电常数的平方根成反比，那么介电常数越小，传输速度就越快。
这正是高频电路板的优点所在，它采用特殊材质，不仅保证了介电常数小的特性，还保持运行的稳定，对于信号传导来说非常重要。
1.1.1.可调控度大高频电路板广泛应用于各个行业。
如对精密金属材质加热处理需求的高频电路板，在其领域的工艺中，不仅可实现不同深度部件的加热，而且还能针对局部的特点进行重点加热，无论是表面还是深层次、集中性还是分散性的加热方式，都能轻松完成。
PCB高频板设计
PCB高频板设计随着电子产品的不断更新迭代，对于PCB高频板的需求也越来越高。
高频板设计通常是指设计、制作和优化高频线路板，以实现更高的频率、更好的信噪比和更小的失真。
在高频电路设计中，考虑的因素很多，例如信号的反射、损耗、串扰、噪声等等。
本文将对PCB高频板设计的一些重要内容进行探讨。
一、PCB高频线路设计的基本概念PCB是印制电路板的简称，其最基本的结构包括信号层、电源层、地层等。
在高频电路中，信号层的平面电容和漏磁电感很大程度上导致信号传输的失真和降噪。
因此，在高频电路设计中，需要尽可能地减小这些影响，例如通过增加信号引出和地引出的数量，增加信号层和地层之间的铜箔间隙等等。
二、PCB高频线路中的信号引出和地引出在高频电路设计中，对于每个端口来说，都必须有一个良好的信号引出和地引出。
通常，对于高频板中的任何一个元件，其信号引出和地引出距离越近，就能够减少串扰、提高信噪比和防止反射。
同时，对于大功率应用，将信号引出和地引出相互缠绕也能够有效地消耗热量，从而进一步降低电路噪声。
三、高频PCB板中的电源层和地层在高频电路设计中，电源层和地层同样非常重要。
在高频板中，电源层和地层的规划必须能够满足以下要求:1.选择合适的电源层和地层位置，确保它们尽可能地接近整个高频电路。
2.确保电源层和地层之间有良好的分离和铜箔间隙，以减少板间串扰。
3.将保护层铺满电源层和地层之间的空隙，以防止外界干扰和EMC问题。
四、高频PCB线路中的电容、电感和衰减器在高频线路设计中，需要考虑使用正确类型的电容和电感，以实现正常的信号传输。
电容和电感存在于许多板中，包括微带线、陶瓷电容和铝电解电容等等。
在高频PCB设计中，陶瓷电容和以往的铝电解电容相比，具有更好的抗干扰性和更低的损耗系数。
对于高频电路，使用SMD电感或通过安装小型电感来获得更好的信号传输和噪声控制。
高频线路中的衰减器是另一个重要因素。
在PCB高频电路中，衰减器可以在信号源和输出间提供可调的传输功率范围，以尽可能地提高最终输出信号的精度和质量。
高频微波印制电路板专用材料研发制造方案(一)
高频微波印制电路板专用材料研发制造方案一、实施背景随着科技的飞速发展，电子产品日新月异，对于高性能、高可靠性的印制电路板（PCB）的需求日益增长。
特别在高频微波领域，PCB的信号传输质量和稳定性直接影响到整个电子设备的性能。
当前，国内高频微波PCB市场大多为进口产品，自主研发和生产高频微波印制电路板专用材料具有极高的现实意义。
二、工作原理高频微波印制电路板专用材料的研发制造，主要是通过结合电磁学、材料科学、化学等多学科知识，对基材进行改性处理，以获得优异的电性能和热稳定性。
主要工作原理基于以下几点：1.选择具有高导电性和稳定性的基材，如某些特种金属箔和绝缘材料；2.通过表面处理技术，如化学镀、电镀等工艺，增加材料的导电性和耐腐蚀性；3.引入吸波材料，以减少信号传输过程中的损失和干扰；4.优化材料组合和加工工艺，以实现高频微波信号的有效传输。
三、实施计划步骤1.调研市场需求：了解高频微波印制电路板的市场需求和发展趋势，为研发提供方向；2.选择合适的基材：根据性能要求，筛选出适合的金属箔和绝缘材料；3.表面处理：采用化学镀、电镀等技术，增加材料的导电性和耐腐蚀性；4.吸波材料引入：研究吸波材料的特性，以减少信号传输过程中的损失和干扰；5.工艺优化：结合材料科学、电磁学等多学科知识，优化材料组合和加工工艺；6.样品测试：制作样品，进行性能测试和验证；7.改进与优化：根据测试结果，对材料和工艺进行改进和优化；8.规模生产：经过验证后，进入规模生产阶段。
四、适用范围本研发制造方案适用于高频微波印制电路板的生产制造，尤其适用于对信号传输质量和稳定性有较高要求的高频微波设备，如通信设备、雷达、电子对抗系统等。
五、创新要点1.选用具有高导电性和稳定性的基材，提高信号传输质量；2.通过表面处理技术，增强材料的导电性和耐腐蚀性；3.引入吸波材料，减少信号传输过程中的损失和干扰；4.优化材料组合和加工工艺，实现高频微波信号的有效传输。
高频板概念1
高频概念高频pcb指的是高频电路板。
高频及感应加热技术目前对金属材料加热效率最高、速度最快，且低耗环保。
它已经广泛应用于各行各业对金属材料的热加工、热处理、热装配及焊接、熔炼等工艺中。
它不但可以对工件整体加热，还能对工件局部的针对性加热；可实现工件的深层透热，也可只对其表面、表层集中加热；不但可对金属材料直接加热，也可对非金属材料进行间接式加热。
等等。
因此，感应加热技术必将在各行各业中应用越来越广泛。
高频板制作要求高频pcb板属于高难度板之一，所以必须尽量满足制作要求。
∙一钻孔1，钻孔进刀速要慢为180 /S要用新钻嘴，上下垫铝片，最好单PNL钻孔，孔内不可遇水2，过整孔剂PTH孔样板可用浓硫酸（最好不用）30Min3, 磨板沉铜线路和正常双面一样制作4，特别注意：高频板不用除胶渣。
∙二防焊1．高频板如果需要绿油打底的在阻焊前不允许磨板，在MI中盖红章。
2．高频板如果基材上需要印绿油的要印两次绿油(防止基材上绿油起泡)，从蚀刻出来和退锡前不可磨板，只可风干。
第一次打底，用43T网版正常印刷分段烤板：50度50Min 75度50Min 95度50Min 120度50Min 135度50Min 150 50Min度，用线路菲林曝光，显影后才可磨板，第二次正常制作。
需要在MI中备注：第一次打底用线路菲林对位。
3．高频板如果部分基材上需要印绿油、部分基材上不印绿油，需要出“打底菲林”，打底菲林只保留基材上绿油，打底烤板后再进行第二次正常制作。
以下图片为018212的需要特别出“打底菲林”。
特别注意类似018092基材上不印绿油的只能印一次绿油(见下图，蓝色部为绿油开窗)，防止第一次绿油打底后基材上绿油无法显影掉。
三喷锡喷锡前要加烤150度30Min 才可喷锡四线路公差无要求的线宽公差做到±0.05mm 有要求按客户要求制作。
五板材要用指定的板材见要求。
因为板材价格较贵，能只开1PNL就只开1PNL。
PCB设计的可制造性知识
PCB设计的可制造性知识PCB（Printed Circuit Board）是现代电子设备中不可或缺的一部分，其设计的好坏直接影响着整个产品的性能和可靠性。
在进行PCB设计时，了解和掌握可制造性知识是非常重要的，可以提高设计的效率和减少制造过程中的问题。
本文将介绍一些与PCB设计相关的可制造性知识和建议。
1. PCB板材选择在PCB设计中，选择合适的板材对于保证电路板的性能和可制造性非常重要。
常见的PCB板材有FR-4、高频板材、金属基板等。
1.1 FR-4板材FR-4是一种常见的玻璃纤维增强热固性树脂，具有良好的电气性能和机械性能。
由于其价格适中，成型工艺相对简单，所以在大多数普通应用中广泛使用。
在选择FR-4板材时，应根据电路的特性和要求来确定板材的层数、厚度和铜箔厚度等参数，以达到最佳的电气性能和机械强度。
1.2 高频板材高频板材主要应用于高频电路设计，如无线通信、雷达、卫星通信等领域。
与FR-4板材相比，高频板材具有更低的介电常数和介质损耗，以及更好的高频特性。
在使用高频板材进行设计时，应注意板材的层数和铜箔厚度，以确保电路的传输特性和匹配性能。
1.3 金属基板金属基板通常用于高功率、高散热的电路设计，如功放、LED照明等。
金属基板具有良好的散热性能和机械强度，可以有效地降低电路温度，提高整体可靠性。
在选择金属基板时，应根据电路功率和散热要求来确定基板的厚度和金属材料，以确保良好的散热效果。
2. 元件布局与走线规则良好的元件布局和走线规则对于保证电路的稳定性和可制造性至关重要。
以下是一些常见的布局和走线规则：2.1 元件布局•尽量将相互关联的元件放置在靠近一起的位置，以缩短连线长度，减小电磁干扰。
•避免元件之间的相互遮挡，以便进行后续的组装和维修。
•根据信号的传输特性和敏感性，合理地进行电路分区，以降低噪声和串扰。
2.2 走线规则•充分利用电路板的空间，合理布局走线，减小走线长度和阻抗。
PCB基材成份及特
添加剂的种类和比例需根据具 体应用需求进行选择。
添加剂对基材的加工性能和最 终产品性能有一定影响。
其他成分
01
其他成分包括填充物、颜料等， 用于调节基材的外观和某些性能 。
02
填充物可以提高基材的尺寸稳定 性，降低热膨胀系数。
颜料可以赋予基材特定的颜色和 外观，方便识别和应用。
03
其他成分对基材的性能有一定影 响，但相对于树脂、玻璃纤维和 铜箔等主要成分来说影响较小。
加工特性
可加工性
PCB基材应具有良好的可加工性，易 于进行切割、钻孔、铣削等加工操作。
表面处理性
PCB基材应易于进行表面处理，如镀 金、镀银等，以提高其导电性能和耐 腐蚀性能。
04 PCB基材的生产工艺
树脂合成工艺
1 2
环氧树脂
环氧树脂是PCB基材中常用的树脂，具有优良的 电气性能、耐热性、耐化学腐蚀性和尺寸稳定性。
耐热性测试
检测基材在高温下的稳定性和抗氧化能力。
电性能测试
电绝缘性能
测量基材的绝缘电阻和介电常数，确保其在电路中的绝缘效果。
电气强度测试
检验基材在电场作用下的耐击穿能力和介电强度。
损耗因子测试
测量基材在电场中的能量损耗，反映其电性能的优劣。
耐腐蚀性能测试
盐雾试验
模拟海洋环境对基材进行耐腐蚀性能的检测。
表面处理
对玻璃纤维布进行表面处理，以提高其与树脂的粘结 性能。
铜箔处理工艺
电解铜箔
将铜溶液中的铜离子还原成铜单质，形成一层薄 薄的铜箔。
压延铜箔
通过高温高压的方式将铜颗粒压制成铜箔，具有 更好的导电性和强度。
表面处理
对铜箔进行表面处理，以提高其与树脂的粘结性 能和防氧化能力。
PCB用高频(毫米波)材料与技术概述
特 种 印 制板 Ｓ ｅｉｌ Ｃ ｐｃ Ｐ Ｂ ａ
Ｐ 用 高频 （ ＣＢ 毫米 波 ） 材料与技术概述
林 金 堵 吴梅 珠
ＣＰ ＣＡ顾 问 本 刊 主 编
摘 要
关键词
文章概 述 了商用毫米 波Ｐ Ｂ Ｃ 材料 的选择 与技术。 目前 ，商用微 波设计走向毫米波体 系 并强烈要求薄型 、高性能的基板 材料 。
因此目前已有很多种类型可供不同应用电路不仅要求pcb生产中的导线体的表面粗糙度必须性能要求来进行选择越小越好而且也要求基材ccl中的铜箔表面特别是与树脂接触的界面粗糙度必须降下来采311薄型基芯材用传统增加与树脂接触比表面积的机械结合力的表7表示出可供选用的薄型基芯材如有玻粗糙度大多数为3gm7m是不能满足要求的纤布增强材料和满足pohs要求的含溴阻燃剂的陶瓷都应该降no1gm03gm之间甚至更低
（） １
则信 号传 输高频 化 的波长 为 ：
≤ １ ０ｃ ０ ｍ
新设计 的更 高频 （ 毫米波 等 ）用基 板材料 。两 者 的差 别 在于基 板材 料性 能的级 别上 。在 高频化 产 品的设 计
和 生产 中必须 细心地 选择 相关 材料 ，才 能达到 既有 利 于 生 产 加 工 可行 性 与 生 产 效率 ，又 能 够 达 到 高 “ 性 能一 格 比” 的产 品设 计要求 。 价
ｐ ｒｏ ｍ ａ ｃ ｕ ｓｒｔ ａｅ ｉｌ． ｅ ｆ ｒ ｎ ｅｓ ｂ ｔａｅｍ ｔｒａｓ
Ｋｅ ｗｏｒ ｙ ｄｓ
ｍ ｉｉ ｔ ｌｍｅ ｅｒｗａｖ ｌ ｅ；ｓｇｎ ｒ ｎｓ ｓ ｉ ｉ ａｌｔａ ｍｉｓｏｎ；ｔ ｎ ｃ ｒ ｍａｔ ｉ ；ａｄｈ ｓｉｅ ｍａ ｅｒ ｓ ｕ ｌ— ｐ ｈｉ ｏ ｅ ｅｒ ａｌ ｅ ｖ ｔ ｉ ；ｂ ｉ ｕ ａｌ ｄ
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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 厚度必须不断薄型化。
3）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 发展而严重化，这是因为产生的 串扰（噪音）的频率（单位时间 内的次数）的累计而明显增加了。
Tg/℃,DSC
≥180 120 130 130 180
传统FR4基材应用的局限性
传统FR-4基材的Dk/Df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。
传统FR4基材应用的局限性
采取不同固化体系的三种基材(Dicy固化、PN固化及非Dicy非PN 固化)、时域分析测试线宽4mil、线长15inch、传送速率3.125Gbps 的带状线的瞪眼图如下：
非DICY非PN固化基材的眼状高度(噪音容量)最大；PN固化体系基 材的抖动(信号带阔度)最大。
传统FR4基材应用的局限性
Df对信号完整性传输影响很大，目前客户对Df尤为重视。
传统FR4基材应用的局限性
PN固化、Filler的添加是对信号损失影响很大。
传统FR4基材应用的局限性
CCL厂商对高频材料进行了长期的改善。但出于CCL的结构组成，不 外乎下述几种思路：
高速高频信号传输——对导线粗糙度的要求 CCL 中铜箔表面粗糙度的影响
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
响着信号传输的质量和可靠性，其信号传输厚度（d ）的关系式如公式
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，其在导体内传输厚度严重性如下表所示。
高速高频信号传输——高频材料的应用背景
➢高频基材+金属基的高频金属基印制板。
高速高频信号传输——高频材料的应用背景
对于微波PCB的高速、高频化的特性，主要通过两方面的技 术途径：
（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。
高速高频信号传输——对导线粗糙度的要求
CCL 中铜箔表面粗糙度的影响
➢当信号传输频率在500 MHZ时，其信号在导线表面的传输厚度为3um ， CCL 铜箔底部粗糙度为3mm~5mm 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1GHZ时，其信号在导线表面的传输厚度为2.1mm 左右，当然其信号传输更是在粗糙度的厚度 范围内进行； ➢当信号传输频率提高到10GHZ时，其信号在导线表面的传输厚度为0.7mm 左右，当然其信号传输更是在粗糙度的厚度范围内进行； ➢当传输信号仅在“粗糙度”的尺寸层内进行传输时，那么必然产生严重的 信号“驻波”和“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“失真”，需要更严格控制导线粗糙度。
高频基材及其PCB产品制造技术简介
2020/的应用背景 ➢高速高频信号传输——对导线粗糙度和CCL的要求 ➢传统FR4基材应用的局限性 ➢高频PCB基材的种类和特点 ➢高频基材评估验证的方向 ➢高频PCB制造工艺技术探讨
高速高频信号传输——高频材料的应用背景
➢ 采取极性更低、Dk/Df更小的树脂体系；如进行环氧树脂的改性 (聚苯醚改性环氧树脂、氰酸酯改性环氧树脂)或换用其它树脂(聚 四氟乙烯、聚苯醚和改性聚苯醚、氰酸酯树脂)。
高速高频信号传输——对CCL的要求
CCL 中介质厚度对特性阻抗的影响
介质层厚度（H ）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：
1. 介质层厚度（H ）的增加，特性阻抗值呈“5.98 倍自然对数”增加着， 这是影响特性阻抗值的主要因素。
2. 介质层厚度（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。如在相同厚度的介质层下，分别由106、1080、2116 或7628 等与树脂组成的介质层，其特性阻抗值是不相同的。
因此可以理解PCB 各个介质层中各处的特性阻抗值是不一样的。所以， 在高频化和高速数字化的信号传输的PCB 产品，应该选择薄型玻纤布或 开纤扁平M S ）布为宜，可以减小特性阻抗值的波动。
高速高频信号传输——对CCL的要求
介质损耗
介质损耗 (tanδ、Df)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Df，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。 Df越高，滞后效应越明显。
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 一个物理量。
相对介电常数：
由于PCB 基板的介质层是由 不同的介电常数物质“复合” 而组成的，因此组成和结构 不同，其介质层的介电常数 是不同的。
高速高频信号传输——对CCL的要求 介电常数
高速高频信号传输——对CCL的要求
PCB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（εr）、介质损失因数（tanδ）所支配的。对传输损失的影响与εr、 tanδ的大小成正比，并与介质工作时的频率大小相关。
高速高频信号传输——对CCL的要求
高速高频信号传输——对CCL的要求
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（L ）、电容 （C ）、电阻（R ）和电导（G ），从而形成了分布常数，并决定了特性 阻抗值（Z r ），如下式所示：
式中的j 为（-1）1/2，角频率w=2∏f 如果特性阻抗值（Z0 ）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“反射”、“驻波”而形成失真（噪声）等。可以 说信号传输过程各处产生的信号“反射”、“驻波”的大小是由该处的 特性阻抗值（Zr ）与控制（要求）特性阻抗值（Z0）之差来决定的。
高速高频信号传输——对CCL的要求
介质层的介电常数对特性阻抗的影响
PCB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：
基材树脂
先进电子设备要求 酚醛 环氧
酚醛环氧 多官能团环氧
Dk Df
CTE/(ppm/℃)
1MHz
x,y-axial z-axial
<3.5 <0.01
<15
<60
5.5 0.04
—
—
4.7 0.02
16
60
4.4 0.05
—
—
4.2 0.015
14
50
吸水率/%
<2.0 2.5 2.2 2.3 1.5
高速高频信号传输——高频材料的应用背景
RFID
无线通讯
消费电子
MARKET
基站、天线
军工产品
放大器
高速高频信号传输——高频材料的应用背景
高 频 材 料
高
高
频
速
多
3G
功
能
无 线
高速高频信号传输——高频材料的应用背景
高频(微波)印制板即指在高频(微波)基材覆铜板上加工制造成 的印制板，目前常见的类型有：
高速高频信号传输——对CCL的要求 高频线路中的信号传播
高速高频信号传输——对CCL的要求
高频线路中的信号传播速度公式：
V K·C
降低Dk，有利于提高信号的传播速度。
Dk
V：信号传播速度； K：常数； C：真空中的光速； Dk：基板的介电常数。
高速高频信号传输——对CCL的要求
➢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 各处的介电常数值的波动程度。
高速高频信号传输——对导线粗糙度的要求
CCL 中铜箔表面粗糙度的影响
为了提高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，大多采用在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，可增加与树脂接触“比表面积”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1示。
➢双面板； ➢多层板； ➢混合结构：包括高性能特殊板材、P片+普通性能板材及P片 混压结构板; ➢高频基材+普通FR4基材的混合型多层板； ➢高频基材+金属基的高频金属基印制板。
高速高频信号传输——高频材料的应用背景
➢双面板；多层板
高速高频信号传输——高频材料的应用背景
➢高频基材+普通FR4基材的混合型多层板
高频顾名思义指频率相对较高，一般指频率≥300MHz (即波长≤1m)的频带， 即指通常的无线电频率带。而频率≥1GHz 的电磁波称作微波。
高速高频信号传输——高频材料的应用背景
Typical frequencies for wireless applications: ◆ Current mobile: 0.9GHz - 2GHz ◆ 3G systems: 2.5GHz ◆ Bluetooth: 2.5GHz ◆ GPS: 12.6GHz ◆ LMDS: 24GHz and 40GHz ◆ Automotive: 77GHz
高速高频信号传输——对导线粗糙度的要求 CCL 中铜箔表面粗糙度的影响
高速高频信号传输——对导线粗糙度的要求 信号损失的几个组成因素
传统FR4基材应用的局限性
传统PCB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(FR-4)。此类PCB板可在低频电子产品中很好使用，但在高频电 路中，传统PCB板基材树脂的主要性能逐渐暴露出一些缺点：