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高频微波板材PPT通用PPT课件

文档格式:PPT| 14 页|大小 259.50KB|2024-12-11 发布|举报 | 版权申诉
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  • 单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,在市场经济和高科技含量产品的发展潮流中,还有另外一个分支,就是高频微波印制板和金属基印制板1.,高频微波印制板在中国大地上热起来了近年来,在华东、华北、珠三角已有众多印制板企业在盯着高频微波板这一市场,在收集高频波、聚四氟乙烯(,Teflon,,,PTFE,)的动态和信息,将这类印制板新品种视为电子信息高新科技产业必不可少的配套产品,加强调研和开发一些公司老总认定高频微波板为未来企业新的经济增长点国外专家预测,高频微波板的市场发展会非常快在通信、医疗、军事、汽车、电脑、仪器等领域,对高频微波板的需求正急速窜起高频微波板占到全球印制板总量的约,15%,,台湾、韩国、欧、美、日不少,PCB,公司纷纷制订朝此方向发展计划欧美高频微波,板材,供应商,Rogers,、,Arlon,、,Taconic,、,Metclad(NELCO),、,GIL,日本,Chukoh(,中兴化成),从,2007,年始向中国这个潜在的大市场进军,寻找代理、讲授相关技术欧美,板材,供应商已可提供介电常数从,2.10,、,2.15,、,2.17,,,直到,10,,甚至更高的,板材,系列,100,多个品种。

    在珠三角、长三角,据了解已有不少企业批量订,Teflon,和高频板订单国内不少雷达、通信研究所的印制板厂需求高频微波,板材,在逐年增大国内华为、贝尔、武汉邮科院等大通信企业需求高频微波印制板在逐年增多,国外从事高频微波产品的企业亦搬迁来中国,就近采购高频微波用印制板什么叫高频?,300MHZ,以上,即波长,1,米以上的短波频率范围,一般称为高频2.,为什么热了起来?,有三方面原因1,)原属军事用途的高频通信的部分频段让给民用(,1996,年开始),使民用高频通信大大发展在远距高通信、导航、医疗、运输、交通、仓储等各个领域大显身手2,)高保密性、高传送质量,使移动电话、汽车电话,无线通信向高频化发展,高画面质量,使广播电视传输,用甚高频、超高频播放节目高信息量传送,要求卫星通信,微波通信和光纤通信必须高频化3,)计算机技术处理能力增加,信息记忆容量增大,迫切要求信号传送高速化总之,电子信息产品高频化、高速化对印制板的高频特性提出了高的要求3.,为什么要求印制板低,r,(,Dk,),?,r,或,Dk,,叫介电常数,是电极间充以某种物质时的电容与同样构造的真空电容器的电容之比通常表示某种材料储存电能能力的大小。

    当,r,大时,储存电能能力大,电路中电信号传输速度就会变低通过印制板上电信号的电流方向通常是正负交替变化的,相当于对基板进行不断充电、放电的过程在互换中,电容量会影响传输速度而这种影响,在高速传送的装置中显得更为重要r,低表示储存能力小,充、放电过程就快,从而使传输速度亦快所以,在高频传输中,要求介电常数低另外还有一个概念,就是介质损耗电介质材料在交变电场作用下,由于发热而消耗的能量称之谓介质损耗,通常以介质损耗因数,tan,(,deta,)表示和,tan,是成正比的,高频电路亦要求,低,介质损耗,tan,小,这样能量损耗也小4.,聚四氟乙烯(,Teflon,)印制板的,在印制板基材中,聚四氟乙烯基材的介电常数,最低,典型的仅为,2.62.7,,而一般的玻璃布环氧树脂基材的,FR4,的介电常数,为,4.65.0,,因此,,Teflon,印刷板信号传输速度要比,FR4,快得多(约,40%,)Teflon,板的介于损耗因素为,0.002,,比,FR4,的,0.02,低了,10,倍,能量损耗也小得多加上聚四氟乙烯称之为,“,塑料王,”,,电绝缘性能优良,化学稳定性和热稳定性也好(至今尚无一种能在,300,以下溶解它的溶剂),所以,高频高速信号传递就要先用,Teflon,或其它介电常数低的基材了。

    Polyflon,、,Rogers,、,Taconic,、,Arlon,、,Meclad,都可提供介电常数为,2.10,、,2.15,、,2.17,、,2.20,的基材,其介质损耗因素在,10GHZ,下是,0.00050.0009,聚四氟乙烯基材性能很好,但其加工成印制板的过程同传统的,FR4,有着完全不同的工艺途径,这方面就不详谈在实践中,除用到要求,为,2.15,、,2.6,的以外,还经常用到,3.38,、,3.0,、,3.2,、,3.8,等,Rogers,RO4000,、,GIL1000,系列等5.,高频微波板的基本要求,由于是高频信号传输,要求成品印制板导线的特性阻抗是严格的,板的线宽通常要求,0.02mm,(最严格的是,0.015mm,)因此,蚀刻过程需严格控制,光成像转移用的底片需根据线宽、铜箔厚度而作工艺补偿这类印制板的线路传送的不是电流,而是高频电脉冲信号,导线上的凹坑、缺口、针孔等缺陷会影响传输,任何这类小缺陷都是不允许的有时候,阻焊厚度也会受到严格控制,线路上阻焊过厚、过薄几个微米也会被判不合格热冲击,288,,,10,秒,,13,次,不发生孔壁分离对于聚四氟乙烯板,要解决孔内的润湿性,作到化学沉铜孔内无空穴,电镀在孔内的铜层经得起热冲击,这是作,好,Teflon,孔化板的难点之一。

    正因为如此,许多基材厂商研发生产出,高一点,而化学沉铜工艺同常规,FR4,作法一样的替代品,,Rogers,Ro4003(3.38),和西安,704,厂,(,陕西华电总公司)的,LGC-046(3.20.1),就是这类产品翘曲度:通常要求成品板,0.50.7%,6.,高频微波板的加工难点基于聚四氟乙烯板的物理、化学特性,使其加工工艺有别于传统的,FR4,工艺,若按常规的环氧树脂玻纤覆铜板相同条件加工,则无法得到合格的产品1,)钻孔:基材柔软,钻孔叠板张数要少,通常,0.8mm,板厚以二张一叠为宜;转速要慢一些;要使用新钻头,钻头顶角、螺纹角有其特殊的要求2,)印阻焊:板子蚀刻后,印阻焊绿油前不能用辊刷磨板,以免损坏基板推荐用化学方法作表面处理要做到这一点:不磨板,印完阻焊后线路和铜面均匀一致,没有氧化层,决非易事3,)热风整平:基于氟树脂的内在性能,应尽量避免,板材,急速加热,喷锡前要作,150,,约,30,分钟的预热处理,然后马上喷锡锡缸温度不宜超过,245,,否则孤立焊盘的附着力会受到影响4,)铣外形:氟树脂柔软,普通铣刀铣外形毛刺非常多,不平整,需要以合适的特种铣刀铣外形5,)工序间运送:不能垂直立放,只能隔纸平放筐内,全过程不得用手指触摸板内线路图形。

    全过程防止擦花、刮伤,线路的划伤、针孔、压痕、凹点都会影响信号传输,板子会拒收6,)蚀刻:严格控制侧蚀、锯齿、缺口,线宽公差严格控制,0.02mm,用,100,倍放大镜检查7,)化学沉铜:化学沉铜的前处理是制造,Teflon,板的最大难点,也是最关键的一步有多种方法作沉铜前处理,但总结起来,能稳定质量适合于批量生产的,不外乎二种方法:方法一:化学法:金属钠加荼四氢肤喃等溶液,形成荼钠络合物,使孔内聚四氟乙烯表层原子受到浸蚀达到润湿孔的目的这是经典成功的方法,效果良好,质量稳定,但毒性大,金属钠易燃,危险性大,需专人管理方法二:,Plasma,(等离子体)法:需要进口的专用设备,在抽真空的环境下,在二个高压电极之间注入四氟化碳(,CF4,)或氩气(,Ar2,)氮气(,N2,)、氧气(,O2,)气体,印制板放在二个电极之间,腔体内形成等离子体,从而把孔内钻污、脏物除掉这种方法可获得满意均匀一致的效果,批量生产可行对,3.38,和,Rogers,Ro4003,高频基材,具有聚四氟乙烯玻纤基材类似的高频性能,又具有,FR4,基材类似的容易加工的特点,这是以玻纤和陶瓷作填料,玻璃化温度,Tg280,的高耐热材料。

    这种基材钻孔非常耗钻头,需使用特殊的钻机参数,铣外形要常换铣刀;但其它加工工艺类似,不需要作特殊的孔处理,所以得到了许多,PCB,厂和客户的认可,但,Ro4003,不含阻燃剂,板子到达,371,,板子可引起燃烧国营,704,厂,LGC-046,板材,,为改性聚苯醚(,PPO,)型,介电常数,3.2,,加工性能同,FR4,,这个产品在国内亦获得不少单认可使用7.,高频微波板用在哪里?,卫星接收器、基地天线、微波传输、汽车电话、全球定位系统、卫星通信、通信器材转接器、接收器、信号振荡器、家庭电器联网、高速运行计算机、示波器、,IC,测试仪器等等,高频通信、高速传输、高保密性、高传送质量、高记忆容量处理等通信和计算机领域都需要高频微波印制板8.,国内外高频微波,板材,概况国内,除了上述谈到的陕西华电材料科技有限公司(原国营,704,厂),LGC-046,改性聚苯醚,板材,外,泰州旺灵绝缘材料厂,TF-2,、,F4B,、,F4BK,高频微波、聚四氟乙烯,板材,亦卖得很红火国外,主要,板材,供应商有:欧美,Rogers,、,Arlon,、,GIL Taconic,、,Metclad,、,Isola,,日本,Asaki,、,Hitach ehemical,、,Chukok,等,已形成约高频微波用的纸,130,个不同介电常数的品种。

    目前的国内外差距:品种、质量稳定一致性、价格;国外大客户认可中国产品有一定难度,等等板材,厚度,使用,1.51.6mm,的不多,而,0.5,、,0.8,、,1.0mm,则是比较普通,主要考虑是成本Teflon,板材,价格是普通,FR4,的,510,倍,批量采购亦需约,100,美元,/m2,,零星购买需几百美元,/m2,材料种类,NELCO N4000-13,普通,FR4,RO4350,GETEK ML-200D,TACONIC TLC32,组成及特点,玻璃纤维,+,改性环氧树脂,高,Tg,材料,环氧树脂加玻璃纤维布层压板陶瓷颗粒填充材料,+PPO,树脂,低,Dk,,,Df,材料,玻璃纤维,+,热固性环氧树脂,+PPO,树脂,低,Dk,,,Df,材料,玻璃纤维,+,聚四氟乙烯,低,Dk,,,Df,材料,电性能,=3.7(1GHz),tan,=0.009,=4.3(1GHz),=3.48(10GHz),tan,=0.004,=3.7(1GHz),tan,=0.0092,=3.2(10GHz),tan,=0.003,玻璃化温度(,Tg,),Tg=,210,C(DSC),135,C(,普通,)175,C(,高,TG)(DSC),Tg280,C (TMA),Tg=180,C,Tg=210,C,可加工性,(类比,FR4,),层压时对压机的升温控制要求较高,可加工性好,各项指标均能符合加工要求。

    TG,值稍低可加工性差,对切削工具磨损大,铜箔的抗剥能力差,层压时对压机的升温控制要求较高,对切削工具有一定的磨损,铜箔的抗剥能力差,可加工性差,材料软,不适合单独做厚板,主要,用途,手机,服务器,天线,网络计算机,适于高速信号传输,手机,工作基站,天线,计算机,适于高速信号传输,手机,工作基站,天线,雷达,微波,适于高速信号传输,手机,工作基站,天线,雷达,微波,适于高速信号传输,天线,雷达,微波,适于高速信号传输,材料生产商,NELCO,多家,GE,TACONIC,价格(,FR4 X,倍数),3-4,1,10,6-7,10,设计要求,树脂含量稳定,介电常数变化小,对介质层调整地范围宽,型号、厚度种类最多,能符合各种基本要求,但,DK,值较大,设计时受到限制树脂含量稳定,介电常数变化小,对介质层调整地范围宽,树脂含量稳定,介电常数变化小,但半固化片只有,0,规格,对介质层调整地范围窄,多层板设计时使用的半固化片的介电常数,按混压方式计算出实际的介电常数和阻抗值,二、然后再说说金属铝基板,1.,为什么使用金属基印制板?,(,1,)散热性,目前,很多双面板、多层板密度高、功率大,。

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