高频印制电路技术

2l世纪是信息的时代，随着信息处理量的日益增加，对电子产品的信息处理能力及信息传输速度提出了越来越高的要求。在高频通信、高速传输和通信高保密性的趋势下﹐'要实现传输信号的低损耗、低延迟，必须选用低Dg/D、耐高温的高频材料，以满足高频板的运作环境要求。与普通多层板相比，高频印制电路板也有其特殊的制造工艺技术。本章将介绍高频印制板的特殊性能要求、所需要的特殊覆铜板材料及高频印制板的制造工艺技术，特别是埋嵌铜块技术和高低频材料复合混压技术。

1高频印制电路板概述

1.1高频印制电路板简介

在通信和广播领域利用电波发送各种信息，电波的频率越高，信息的容量就越大，如表4-1所示。近年来随着信息产业的飞速发展，要求传输信号的频率不断提高，甚至进入甚高频、超高频领域。高频PCB是通信技术向高速高频化方向发展的必然产物之一，要求所传输的高频信号具有大容量、低延时、低损耗、实时性等特点。

电波频段的划分标准：

按照波段划分标准，波长在短波及以上的波段都属于高频范围，但是由于信息技术不断向更高频率迈进，目前所述的高频一般指频率为GHz及以上的波段。
高频PCB顾名思义是指具有高频信号传输特征的 PCB。要赋予PCB高频化特征，主要通过两个方面的技术途径。

增加PCB布线密度，如减小线宽/线距、减小孔径、减小铜箔、电介质层厚度等。该途径试图通过缩短信号总传输路径从而减少信号传输损失。
采用具有高频特性的PCB用基板，即采用具有优良高频介电特征的基板材料，如低介电常数、低损耗因子的PCB板材。
以上两种途径目前均有使用，但随着电子产品小型化发展的趋势，目前PCB布线密度已遇瓶颈，加上高布线密度会使基板材料绝缘可靠性下降，因此通过采用具有高频特性的板材来实现PCB高频化已突出到更加重要的位置。对PCB基板材料的深入研究，不但有助于提高基板材料介电性能，使其具有高频信号传输特征，而且还可掌握材料的耐热性、加工性和成形性等方面的特性。

1.2高频对PCB基板材料的特性要求

高频PCB用基板材料需要具有以下几个特征:
(1)低介电常数。介电常数是材料储存电能大小的量度，大表示基板材料对传输能量的储电能力强，信号在材料内传输时存储的时间长，损失大;反之，小表示基板材料对传输能量的储电能力小，信号在材料内传输时滞留时间小、信号损失小。根据式(4-1)所示.械小,信号传输速率V越大

(2)低损耗因子。损耗因子是指信号在电介质材料中传输时所消耗的程度。损耗因子越小，信号在传输过程中的衰减越慢，信号到达目的地时越完整、质量越高;反之，损耗因子越大，信号衰减越快，信号到达目的地时完整性越差，质量越差。损耗因子与信号传输衰减率的关式

(3)稳定的特性阻抗Z。高频PCB对传输线特性阻抗的控制要求更加严格，由式(4-3)可知，要求传输线线宽W制作更加精细准确，绝缘层h更薄，同时要求介电常数和损耗因子在温湿度变化下仍然具有良好的稳定性。

(4)低吸水性。由于水分子是高极性分子，材料吸水后会使其介电常数变大，使其信号损失增加，因此实现高频信号、低损失低延时传输需要低吸水性的电介质材料。
此外，高频PCB同其他PCB一样，对材料玻璃态转化温度和热分解温度也有较高的要求。
在选择高频PCB用基板材料时需要综合考虑各种特性，理想的高频PCB材料是以上性能的综合，其中低介电常数和低损耗因子是高频PCB材料的主要特性。

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?1.3 高频PCB常用覆铜板

PCB用覆铜板材料由高分子树脂为电介质层和铜箔为导电层组成的基板材料，其中高分子树脂分为热固性树脂和热塑性树脂。
热固性树脂是指在加热加压等外界条件下进行化学反应交联固化成为不溶不熔物质的一大类合成树脂。现PCB用热固化树脂体系主要有环氧树脂(EP)、双马来酰亚胺(BMI)、氰酸酯树脂(CE)。
热塑性树脂是指一类受热软化、冷却硬化而不起化学反应的树脂体系，包括全部的聚合树脂和部分缩合树脂。现在 PCB用热塑性树脂体系主要有聚苯醚树脂(PPO或PPE)、聚四氟乙烯(PTFE)、PI。
二者的区别在于:热固性树脂分子结构为体型，固化反应不可逆，经固化后的树脂再加热加压时不能再软化或流动，温度过高则分解或碳化。热塑性树脂分子结构均属线性，无论加热加压多少次均能保持原有特性。
每种树脂体系各有优缺点，基板材料为达到优良的整体性能，PCB基板电介质层常﹐采用一种树脂体系为主并利用其他体系进行改性而成的复合树脂体系。

2信号高频化产生的问题及其解决方案
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