微波介质基板多层化实现技术探究

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1、微波介质基板多层化实现技术探究【摘要】本文针对三家微波介质基板厂商提供的，一种陶瓷粉填充、玻璃纤维增强的聚四氟乙烯高频介质材料，进行了简单介绍。在此基础上，对选用此类介质基板及相应的半固化片，制造通讯用多层微波介质基板，进行了较为详细的介绍。【关键词】微波；多层印制板一、引言随着现代通讯技术的不断发展，电子产品的需求在不断增加。作为电子产品主要器件的印制板，也不同程度的获得了发展的机会。另外，印制板制造所需新设备、新材料、新工艺的不断涌现，也为印制板制造业的发展，奠定了坚实的基础。纵观我国通讯产业的发展，离不开作为关键元器件的微波印制板的功劳。作为微波印制

2、板的设计和制造，应用最多的是国产玻璃布增强聚四氟乙烯覆铜板系列材料，以及随之逐渐选用的国外进口微波覆铜板材料，主要有ROGERS公司、ARLON公司、TACONIC公司、METCLAD公司和NELCO公司等。其中，美国Rogers公司提供的产品有RT/Duroid系列、TMM系列和R0系列等微波基材覆铜箔板，究其组成，主要有玻璃纤维增强聚四氟乙烯覆铜板、陶瓷粉填充聚四氟乙烯覆铜板和陶瓷粉填充热固性树脂覆铜板。通讯业发展之初，主要应用的是单、双面微波印制板。当岁月进入到上个世纪九十年代，对微波印制板的制造已不满足于单纯的单、双面板的生产，对多层微波印制板制造

3、的需求越来越迫切。多层微波印制板制造工艺研究，主要集中解决微波多层印制基板制造技术中的特性阻抗控制技术、多层微波基板层间互联制造技术等关键技术问题。通过突破关键技术，确定多层微波印制板制造技术和层压制造工艺。众所周知，针对微波多层板的制造实现技术，基本离不开层压实现所发挥重要作用的粘结片材料。目前，有多家公司提供的半固化片材料，可用于层压制造。本文将针对三家微波介质基板及其多层化制造技术进行介绍，并对多层微波介质基板制造中的相关问题进行讨论。二、微波介质基板材料介绍2.1ROGERS公司RT/duroid6002覆铜箔层压板美国Rogers公司生产的RT/

4、duroid6002板材，是一种陶瓷粉填充、玻璃短纤维增强的聚四氟乙烯(PTFE)覆铜箔层压板材料，它具有以下显著特点：(1)卓越的高频低损耗特性；(2)严格的介电常数和厚度控制；(3)极佳的电气和机械性能；(4)极低的介电常数热系数；(5)与铜相匹配的平面膨胀系数；(6)低Z轴膨胀；（7）低的逸气性，是空间应用的理想材料。此种高频介质板材RT/duroid6002的主要性能，参见表1。2.2ARL0N公司CLTE-XT覆铜箔层压板美国ARL0N公司生产的CLTE-XT板材，是一种陶瓷粉填充、玻璃纤维编织布增强的聚四氟乙烯（PTFE）覆铜箔层压板材料，它具

5、有以下显著特点：（1）介电常数和损坏因数极好的热稳定性；（2）宽温度范围的相位稳定性；（3）满足复杂多层印制板的高度尺寸稳定性；（4）X、Y、Z方向极佳的热膨胀系数值。此种高频介质板材CLTE-XT的主要性能，参见表2。2.3TAC0NIC公司TSM-29覆铜箔层压板美国TAC0NIC公司生产的TSM-29板材，是一种陶瓷粉填充、玻璃纤维增强的聚四氟乙烯（PTFE）覆铜箔层压板材料，它具有以下显著特点：（1）极好的热稳定性；（2）异常低的介电损耗；（3）相位稳定性材料；（4）严格的介电常数公差；（5）宽温度范围的稳定介电常数。此种高频介质板材TSM-29的

6、主要性能，参见表3。2.4相对应半固化片材料无论是FR-4多层印制板的制造，还是微波介质基板的多层化制造实现，都离不开层间互联的半固化片材料。针对本文介绍的一种陶瓷粉填充、玻璃纤维增强的聚四氟乙烯微波介质基板材料，各公司均提供有相对应配套使用的半固化片材料。ROGERS.ARLON、TACONIC三家微波介质基板材料提供厂家，相对应的半固化片情况一览，参见表4。三、微波介质基板多层化制造技术简介众所周知，任何介质多层印制板的制造，都离不开相应粘结材料一一半固化片的选择，以及层压制程的过程控制。针对本文所述一种陶瓷粉填充、玻璃纤维增强的聚四氟乙烯高频介质材料

7、，ROGERS公司、ARLON公司和TACONIC公司，均推出有相应的半固化片材料。3.1ROGERS公司R04403半固化片和R04450B半固化片的层压制造R04403半固化片是一种专为R04000系列层压板材料选用所设计开发出的新型粘结材料oR04000介电材料以被长期选用于作为传统芯板，希望实现在改进性能的前提下，不会明显增加成本。R04003和R04350层压板能被用于需要操作频率、介电常数控制或高速信号传输的场合，且是一种出众的材料。在R04000系列层压板系统的设计过程中，其根本思路为能采用现有FR-4制程进行多层线路的制造。R04403半固

8、化片，为了满足当今商业应用对高频设计、低值线路制造需求之需要，通过