高频微波印制板制造技术

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1、诚信为本共赢发展高频微波印制板制造技术主讲：杨维生一、前言1.高频微波印制板在我国获得飞速发展的主要原因：1）通信业的快速进步，使原有的民用通信频段显得非常的拥挤，某些原军事用途的高频通信，部分频段从21世纪开始，逐渐让位给民用，使得民用高频通信获得了超常规的速度发展。2）高保密性、高传送质量，要求移动电话、汽车电话、无线通信，向高频化发展。3）计算机技术处理能力的增加，信息存储容量增大，迫切要求信号传送高速化。二、定义1.微波定义。波长为1m~0.1mm之间，相应的频率范围为300MHZ~3000GHZ（1GHZ=1000MHZ）的电磁波称为微波。常将微波划分为分米波、厘米波

2、、毫米波和亚毫米波四个波段。波段名称波长范围频率范围频段名称分米波厘米波毫米波亚毫米波1m~10cm10cm~1cm1cm~1mm1mm~0.1mm300MHZ~3GHZ3GHZ~30GHZ30GHZ~300GHZ300GHZ~3000GHZ特高频（UHF）超高频（SHF）极高频（EHF）超极高频表1微波波段的划分波段频率范围/GHZ波段频率范围/GHZUHF0.3~1.12Ka26.5~40.0L1.12~1.7Q33.0~50.0Ls1.7~2.6U40.0~60.0S2.6~3.95M50.0~75.0C3.95~5.85E60.0~90.0Xc5.85~8.2F90.0

3、~140.0X8.2~12.4G140.0~220.0Ku12.4~18.0R220.0~325.0K18.0~26.5　　表2微波中的常用波段微波特点：1）频率高。微波的震荡频率极高，每秒在三亿次以上，震荡周期很短，在10-9~10-12s之内，和低频器件电子的渡越时间10-8~10-9s属同一数量级或者还小得多。微波的频率高，在不太大的相对带宽下，其可用频带很宽。频带宽意味着信息容量大，使得它在需要很大信息容量的场合得到了广泛的应用。2）似光性。微波的波长比一般的宏观物体（如建筑物、船舰、飞机和导弹等）的尺寸都小得多，当微波波束照射到这些物体上时，将会产生显著的反射。波长越

4、短，其传播特性就越接近于几何光学，波束的定向性和分辨能力就越高，天线的尺寸也可以做得越小。11诚信为本共赢发展3）能够穿透电离层。微波能毫无阻碍地、低衰减地穿过电离层，因此称微波是“宇宙窗口”，为卫星通信、宇宙通信、导航、定位以及射电天文学的研究和发展提供了广阔的发展前景。4）测量技术上特点。在测量技术上微波波段也有明显特点。低频电路测量的几个基本参量是电压、电流和频率，在微波波段电压和电流已失去了唯一确切的含义，因而测量的基本参量是功率、阻抗和波长。2.微波的应用。1）微波技术的早期发展是和雷达交织在一起的。2）微波通信是国际公认的最有发展前途的三大传输手段（微波、卫星和光纤

5、）之一。3.高频微波印制板定义。在具有高频微波基材的覆铜板上，加工制造成的印制板，叫作高频微波印制板。这是一钟刚性印制板，分为单面、双面、多层高频微波印制板。高频基材同普通FR-4基材合压形成的印制板，叫做混合型多层印制板；高频微波基材与金属基混合压成的基材制成的印制板，叫做高频金属基印制板。三、基材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的特性。对高频微波印制板而言，所使用的基材与FR-4是完全不同的。为实现高速传送信号，要求基材的选用，必须考虑介电常数（Dk）和介质损耗因素（Df）这两个性能参数。根据电子产品的性能要求，选取不同介电常数的基材来

6、制造高频微波印制板。1.介电常数介电常数Dk（或εr），英文为dielectricconstant或relativepermittivity，表示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的电容之比。介电常数Dk（或εr），通常表示出某种材料存储电能能力的大小。国内旧的专业文献资料，常用εr符合表示，而国外和新的国内文献资料，常用Dk表示。2.覆铜板的介电常数覆铜板，由树脂、增强材料（布、纤维、纸）和充填剂所组成，构成为电的绝缘体，也称为电介质。基板材料，实际上是整块印制板中的一个电容器。当介电常数Dk大时，表示存储电能大，电路中电信号的传播速度就会变低；反之，Dk小

7、时，电信号传播速度就快。在高频线路中，信号的传播速度，有以下的关系：v=k·C/Dk式中，V表示信号传播速度；k是常数；C为光速，3´108m/s；Dk表示基板的介电常数。3.低介电常数基材1）聚四氟乙烯，英文名PTFE，俗称Teflon，Dk=2.4，其分子结构是对称的，因而具有优良的物理、化学和电气性能。PTFE能耐许多强腐蚀性介质，至今尚无一种能在300°C以下溶解它的溶剂，因而有“塑料之王”之称。其相对密度2.14~2.20，熔点417°C，吸水性（24小时）＜0.01%。PTFE具