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高频PCB设计

2021-12-09 来源:华拓网
高频电路下波长缩短,要求基板材料具有稳定介常数值。即从微观角度上讲,介电常数值达到均匀一致。对于有玻纤布增强基板材料来讲,实现这一特性重要途径,是基板材料构成要100%采用经开纤处理过玻璃纤维布。从而达到基板材料组成中玻璃纤维布与树脂分布均一化。

玻璃纤维布开纤处理,是采用高压射水方法对玻璃纤维布进行再加工一种处理。末经开纤处理玻纤经纬纱交织点凸起,四周孔隙明显。而利用高压水对玻纤布经纬纱露在布面部分进行“喷水针刺法”开纤处理玻纤布,其经纬纱中纤维开松,均匀散开而呈为扁平状。它经纬纱交织点凸起得减缓。它纤维分散开来,填充了交织点周围孔隙,这样起到了有利于在基板材料各个部位树脂均匀一致分布效果。

大多板材料,其树脂重量比在35-65%范围。当树脂量越高越接近树脂本身介电常数值,整个基板材料介电常数表现越低。当树脂量越小,整个基板材料介质损失因数值就越接近玻璃纤维布介质损失因数值,即介质损失因数值表现出越小。从理论上计算出在不同树脂与玻璃纤维布含量比例时,整个基板材料介电常数值。

3.2基板材料树脂量对其他性能影响

基板材料树脂量不但对介电特性有很大影响,而且对基板材料玻璃化温度(Tg)、板厚度方向(Z方向)和面方向(X、Y方向)热膨胀系数(即尺寸稳定生)也有着重要影响。当树脂量小时,板Tg高,热膨胀系数小。在高温条件下,所使用树脂由于一般会产生水分解反应,使得它绝缘电阻下降,造成基板材料绝缘性恶化。当树脂量越大,这种变化特性就越明显。而板热膨胀系数大小,直接关朕到印制电路板通孔可靠性、焊接可靠性好坏。

3.3基板材料热膨胀系数与玻璃纤维布、树脂关系

使用玻璃纤维布作为增强基板材料,它X、Y方向热膨胀系数,主要与玻璃纤维布制造方法(单丝直径、玻璃纱线密度、织物密度等)有很大依存关系。而基板材料厚度方向热膨系数大小,主要与树膨胀系数有着依存关系。在这一类基板材料构成中添加了填充材料,会由于降低树脂量而在基板材料热膨胀量方面得到了抑制。

3.4基板材料填充材料对基板材料性能提高所起到效果

一些无卤化基板材料、适于激光钻孔基板材料,一般要在基板材料树脂中混入无机填充材料。在达到板规定厚度情况下,由于填充材料入,使用树脂量比例有所减少。这样在板Tg上会得到提高。在X、Y、Z方向上热膨胀量方面会有所减低。由于所加入填充材料都具有高介电常数、低介质损失因数特性,这样造成在树脂中加入填充材料板电常数升高。而在介质损失因数方面有所降低。 4.有关铜箔

在刚性印制电路板制造中多使用电解铜箔。基板材料中树脂与铜箔间剥离强度,与铜箔粗化面表面处理轮廓度大小相关。一般讲,处理面处理层轮廓大铜箔,它剥离强度就高。在存在高频信号印制电路板场合,由于有“表皮效果”影响,只有导电线路表面才有信号流通,这样,当铜箔处理面处理层轮廓大,就在反射、衰减量在表现。这会引起信号传问输损失加大。因此,在减低粗化面处理层轮廓度,是高频电路用基板所期望。

目前对轮廓为4μm以下铜箔,称之为低轮廓铜箔(简称为VLP铜箔)。在高频电路中,使用具有低轮廓并且是极薄箔,已经成为一种发展潮流。由于压延铜箔是具有低轮廓特性,使用目前正在积极开发具有较高剥离强度性能压延铜箔品种。

高频电路基板,不仅需要铜箔厚度方向降低其尺寸分散问题,而且还期望铜箔低面(靠基材树脂面)宽幅尺寸精度也有所提高。低轮廓铜箔易于实现上述两项对铜箔性能要求。并且,采用低轮廓铜箔,还由于它在蚀刻电路图形加工后,在基板上铜粉残留甚少(或者是没有),因此可带来PCB耐电压性、长期电气绝缘性提高效果

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