lcp基片与相关应用分析

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1、第1章绪论(3)利用LCP基片设计常用的微波平面无源电路。包括：最佳工作频段6GHz-14GHz，插入损耗小于0．5dB的四分之一波长微带线结构的阻抗变化器：中心频率5GHz和中心频率IOGHz的平行耦合线定向耦合器；改进型毫米波威尔金森功分器，该功分器以一段高阻抗线代替隔离电阻，通过对个枝节长度的优化，使得从一个输出端口输入的信号通过两条路径到达另一输出端口时，波程差刚好是奇数倍的半波长从而实现两端口间的隔离；毫米波SIW滤波器。(4)利用LCP基片设计中心频率为IOGHz的矩形贴片天线和毫米波渐变槽槽线天线。(5)

2、利用LCP基片设计了X波段低噪声放大器。该放大器采用平衡式电路结构，使得整个电路能够获得良好的输入输出驻波特性，同时具有更大的动态范围和线性性能。在平衡放大器中使用的3dB电桥，采用威尔金森功分器的一种变形结构。最终设计的放大器工作频率9．5GHz一12GHz、增益大于12．5dB、噪声系数小于1．2dB、带内波动小于ldB。第2章LCP基片加工工艺及平面传输线2．1LCP基片加工工艺本文采用的ULTALAM3850系列LCP材料最大厚度只有0．imm。在实际应用中需要更厚的LCP基片时，就要将多层LCP材料压合、烧结

3、而成。常用的加工方案中使用一种电性能与LCP基片类似，厚度为0．02mm的粘结层ULTALAM3908与LCP基片相互层叠，再通过一系列的标准加工流程可以得到所需厚度的LCP基片。但国内还没有引进上述加工工艺的设备和流程控制方法。因此，本文的第一步工作是研究如何利用现有的微波基片加工设备压制LCP基片，并掌握具体的加工流程。2．1．1LCP基片的基本性能及层压方案本文使用ROGERS公司ULTALAM3850LCP基片是专门为高频、高速电路板及芯片封装而设计的一种新型高分子液态晶体晶聚合物材料。常用于军事通信、仪器仪表

4、、超高速接收机系统的数据传输线路等对性能要求较高的场合。ULTALAM3850对于高频电路尤其是毫米波亚毫米波的应用中，其最大的优点是：能在很宽的频带范围内保持稳定的介电常数和极低的损耗。其主要的电性能指标如表2-1所示。表2—1LCP基片的主要电性能指标Ⅲ参数典型值单位介电常数2．9正切损耗0．0025表面电阻率l×1010MQ体积电阻率I×1012MQcm介质击穿强度i378KV／cm目前原厂生产的ULTALAM3850LCP基片有0．025mm，0．05mm，0．1mm三种规格。实际应用中可根据需要用多张ULTA

5、LAM3850通过标准的LCP加工工艺得到各种规格的LCP基片。常用的一种方案是采用ULTALAM3850与ULTALAM3908组合的方式。ULTALAM3908是ROGERS公司针对LCP基片层叠加工开发的一种粘结层薄膜，它的厚5东南人学硕士学位论文度仅0．025ram。ULTALAM3908不但具有与ULTALAM3850同样的介电常数和正切损耗，并且在很宽的频带范围内保持稳定的介电常数和极低的损耗。因此是ULTALAM3850LCP材料理想的层叠加工粘结材料。表2-2ULTALAM3908的主要电性能指标∞1参

6、数典型值单位介电常数2．9正切损耗0．0025表面电阻率1．2x1012MQ体积电阻率2．6×1014MQcm介质击穿强度118KV／emULTALAM3908并非传统多层电路加工时所用的粘结剂，它与ULTALAM3850一样是一层很薄的液晶聚合物薄膜。不同的是ULTALAM3908内含一种催化剂。在特定温度时，ULTALAM3908内的催化剂发挥作用，与层ULTALAM3850中的的高分子以共价键的形式相互结合而牢固的粘结在一起。同时其产生的附着力可以牢固的粘结在金属层的表面。另外，ULTALAM3850是热塑性的材

7、料，在加工中温度升高会使其形态不稳定，且ULTALAM3908的催化作用仅一次加工有效。因此在加工中最重要的环节是保持适当的压力使层压板均匀平整并控制加工温度使催化剂反应完全。图2-I所示是常用的有多层金属层的LCP基片的加工示意图。如果需要更多层则参照图2—1的方法类推。项层覆铜ULTRAI，AM3850双面覆铜ULTRALAM3850(a)3层LCP板的加工示意图(b)4层LCP板加工示意图图2-i多层LCP板的；OnI示意图本文研究的微波电路需要0．5mm厚双面覆铜的LCP基片，但原厂的ULTALAM3850LC

8、P基片的最大厚度仅0．1mm。所以需要采用多ULTALAM3850层压来得到满足需要。图2-2是本文所有设计所采用的LCP基片结构，它采用5层ULTALAM3850LCP基片与6第2章LCP基片加工工艺及平面传输线ULTALAM3908相互层叠加工而成。ULTALAM3908粘结层的厚度为0．02mm，但在加工中由于材料的热塑性和