PCB技術 - 教會你如何選毫米波電路板材？

隨著越來越多的毫米波電路採用多層PCB板，他們對電路板材料的需求也越來越大。這些材料不僅要滿足高頻/高速電路的電氣性能要求，還要滿足多層電路的機械要求。這種多層PCB板通常由電路層壓板和粘合片（粘結材料）組成，以達到層合在一起的目的。對於更高頻率的應用，例如，羅傑斯的 RO3003™ 電路板材料在毫米波頻率下實現了低損耗電路特性。這種基於低 Dk 陶瓷填料的 PTFE 電路層壓板在 10 GHz 時的 z 軸（厚度方向）Dk 為 3.00，在 10 GHz 時的 Df 為 0.0010；其厚度範圍從 0.005 英寸（0.13 毫米）到 0.060 英寸（1.52 毫米）範圍是可選的。

RO3003™材料已廣泛應用于77GHz單層電路板，具有可靠的尺寸穩定性和溫度特性。它在多層PCB結構上的性能也非常可靠。該材料在 x 和 y 軸上具有與銅相同的熱膨脹係數 (CTE)，約為 17 ppm/°C，可在多層 PCB組件中實現高尺寸穩定性。z 軸 CTE 為 25 ppm/°C 的特性層間需要設計微孔時，可實現穩定可靠的鍍通孔 (PTH)。此外，它還具有0.04%的低吸濕性，適用於不同潮濕的工作環境。

電路層壓板銅箔表面的光滑度在較高頻率下尤為重要，因此羅傑斯設計並開發了 RO3003G2™ 電路板材料。它基於原始的 RO3003™ 層壓板，帶有優化的填料，可降低介質的孔隙率和銅箔的表面粗糙度。 RO3003G2 和 RO3003 的介電 Dk 和 Df 值幾乎相同，但 RO3003G2 使用更光滑的銅箔，因此在毫米波頻率下的損耗更小。同時，RO3003G2繼承了RO3003層壓板在xy平面上良好的熱膨脹係數（CTE）性能，優化的封裝系統使Z軸CTE值（18 ppm/°C）更接近銅，並具有非常可靠的金屬化過孔。 (PTH) 性能。材料厚度為 0.005 英寸（0.13 毫米）和 0.010 英寸（0.25 毫米）可選。

當需要考慮機械穩定性和更薄的電路板材料時，例如在必須最小化尺寸和重量的多層 PCB 中，CLTE-MW™ 電路板材料可以滿足電路的性能要求。 CLTE-MW™材料採用開放式玻璃纖維結構和低Dk陶瓷填料系統，具有優異的尺寸穩定性。其厚度從 0.003 英寸（0.076 毫米）到 0.010 英寸（0.25 毫米）不等，可以滿足不同信號的接地間距要求，同時最大限度地減少多層電路板元件的尺寸和重量。對於不同的厚度，CLTE-MW™ 材料在 Z 軸上的 Dk 值在 10 GHz 的範圍內為 2.94 至 3.02。同時具有良好的CTE性能和PTH可靠性，吸濕性也非常低，僅為0.03%，能夠適應各種具有挑戰性的工作環境。

粘結材料和半固化片的作用不僅是將多層PCB電路的各層固定在一起，它們也會成為PCB的一部分。因此，需要根據其電氣、機械性能和粘接性能進行選擇。以 Rogers 的 2929 粘合材料為例。在加工多層PCB時，它相容平壓和高壓粘合兩種方法。 2929 粘合材料也有不同的厚度。它在 10 GHz 時 Z 軸上的 Dk 值為 2.94，並且它具有 0.003 的低 Df 值。 Z軸膨脹係數低，保證電鍍通孔的可靠性，相容含PTFE線路板材料。層PCB板的強力粘合。

羅傑斯的 SpeedWave™ 300P 是一種預浸料，完全符合 RoHS 標準，可全程以無鉛組裝的半固化片材料。可用於加工FR-4和含PTFE的電路板材料（如CLTE-MW層壓板）。這種預浸料具有3.0至3.3的低Dk（取決於厚度）和0.0019至0.0022的低Df值，良好的流動性和填充特性，Z軸膨脹率低，可以獲得可靠的電鍍通孔。特別是在高級數位電路中，可提供多種光纖開孔和標準玻璃布配置，以及不同樹脂含量的組合，以達到最佳的粘接效果。

隨著毫米波頻寬的日益普及，包含毫米波電路的多層PCB也將越來越普遍，層數越來越多，尺寸越來越小。 選擇正確的電路板材料和預浸料，一切都會更緊密地結合在一起。

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