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扬州国兴技术讲解高频微波印制板,专业人士做专业事情
编辑:原创 浏览:1127 发布日期: 2021-03-24
信息摘要:
扬州国兴技术讲解高频微波印制板,专业人士做专业事情,先为您讲解高频微波印制板定义● 什么叫高频?通常短波频率≥300MHz,即波长≤1米的范围,称作高频。● 什么叫微波?通常频率≥1GHz(100MHz),波长≤300mm的电磁波,称作微波。● 高频微波印制板,在高频微波基材覆铜板上,加工制造成的印制板叫高频微波印制板。
扬州国兴技术讲解高频微波印制板,专业人士做专业事情,先为您讲解高频微波印制板定义

● 什么叫高频?

通常短波频率≥300MHz,即波长≤1米的范围,称作高频。

● 什么叫微波?

通常频率≥1GHz(100MHz),波长≤300mm的电磁波,称作微波。

● 高频微波印制板

在高频微波基材覆铜板上,加工制造成的印制板叫高频微波印制板。

类型:单、双、多层,刚性。

高频基材+普通FR4基材,制成的是混合型多层板。

高频基材+金属基,混合压成的基材制成的印制板叫高频金属基印制板。

快速发展原因

通信业的快速进步,原有的民用通信频段拥挤,高频通信部分频段(军用)逐渐让给 民用。民用高频通信获得超常规速度发展。

卫星接收,基站,导航,医疗,运输等各个领域大显身手。

● 高保密性,高传送质量,要求移动电话,汽车电站,无线通信向高频化发展。

高画面质量,要求广播电视传输用甚高频播放节目。

高信息量传送信息,要求卫星通信,微波通信,光纤通信必须高频化。

● 计算机技术处理能力增加,信息存储容量增大,迫切要求信息传送高速化。

因此,电子信息产品高频化,高速化对PCB提出了高频特性的要求。

高频微波PCB成为电子信息高新科技产业必不可少的配套产品。

对基材的要求

印制板的整体特性,加工性能,长期可靠性,在很大程度上取决于基板材料。

● 为达到高频高速传送信号,要求基材必须考虑:

1)Dk(εr),dielectric constant,或 relative permittivity,介电常数。

2)Df(tanδ),loss tangent,或 Dissipation Factor,介质损耗因素(介质损耗角  正切)。

● 基材结构:玻纤,树脂,填料。

● CTE(热膨胀系数)。

● 其它—剥离强度,绝缘电阻,Tg,阻燃,吸水性…

介电常数Dk

1)定义:某电介质电容器的电容与同样构造的电容器在真空状态下电容之比。

2)覆铜板的介电常数

● 覆铜板基板由树脂,增强材料(布、纤维、纸),填充剂组成,构成电的绝缘体,称为电介质。基材实际上就是整块印制板中的一个电容器。

● Dk大,表示存储电能大,电路中信号传播速度就会变低。

● Dk小,电信号传播速度就快。

● 通常,印制板上的电流信号的电流方向,是正电、负电相互交替变化的,这样频率化的交换,相当于 “充电—放电—充电” 的过程。在互换中,只要有少量电容存留,就会影响传输速度。

在高频线路中,信号传播速度公式:

V—信号传播速度

K—常数

C—光速,3×108m/s

Dk—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。

这就是为什么高频微波印制板要求低介电常数的原因。

3)低Dk基材

● PTFE(聚四氟乙烯),俗称Teflon。

分子结构:            

分子结构是对称的,因而具有优良的物理、化学、电气性能。相对密度2.14~2.20。熔点327℃,吸水性(24小时)<0.01%。

● “塑料王”:耐许多强腐蚀性物质,至今尚无一种能在300 ℃ 以下溶解它的溶剂。

● PTFE,Dk=2.1,很低。

聚四氟乙烯玻纤布覆铜板,在12GHz下,Dk=2.60;在1MHz下,Dk=2.62。而FR4的Dk=4.9。因此,PTFE的Dk比FR4低47%,PTFE印制板的信号传播速度快40%以上。

● PTFE缺点

刚性差,铣外形毛刺多,PTH困难,成本高,加工困难。

FTFE外,其它Dk低的基材

基材的Dk低,需选用低Dk树脂,玻纤,填料。

聚丙醚Dk2.5,氰酸酯2.9,聚丁二烯3.0,环氧树脂3.9,电子级玻纤Dk6.6,新型NE玻纤布4.4。

Dk树脂+低玻纤布组合加工而成的低Dk覆铜板有以下几类:

PI—聚酰亚胺环纤布覆铜板,Dk3.8;PPO—聚苯醚玻纤布覆铜板,Dk3.5;

CE—氰酸酯玻纤布覆铜板,Dk4.0;BT—双马来酰亚胺改性三嗪Dk4.1~4.3。

● 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。

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