高速高频PCB板材介绍

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1、高频高速PCB材料的介绍Dept.：EEName：PengZhouDate：2013-10-21PCB结构防焊油墨胶片（PP）铜箔基板高频高速材料的要求低介质常数(LowDk)降低介质常数可提升信号传输速度Propagationdelay=84.6x(ε)1/2eff低散逸（散失）因子(LowDf)信号随着频率增加，强度的损失也会随之增加，因此高頻高速通讯多采用低散逸因子材料來设计制作Signalloss=27.3x(f/c)x(ε)1/2xtanδeff导体表面粗糙度信号频率越高，趋肤效应(Skineffect)越明显，因此信号传输导体表面越平坦越好ε:介质常

2、数(effectivedielectricconstant)efftanδ:散逸因子(dissipationfactor)f:频率(frequency)c:光速(lightspeed)介质常数:DkorEr(ε)每“单位体积”的绝缘物质，在每一单位之“电位梯度”下所能储蓄“静电能量”（ElectrostaticEnergy）的多少。此词还另有同义字”透电率”绝缘材料的“介质常数”（或透电率）要越小越好目前各板材中以铁氟龙（PTFE），在1MH频率下介质常数的Z2.5最好，FR-4约为4.7电路板可视为一电容装置，导线中有信号传输时，会有部分能量被电路板蓄积，造成传输

3、上的延迟，频率越高延迟越明显散逸因子:Df对交流电在功能上损失的一种度量绝缘材料(树脂)的一种特性与所见到的电功损失成正比与周期频率（f），电位梯度的平方（E2），及单位体积成反比其数学关系为PowerlossDissipationFactor=（E2）*（f）*（Volume×Constant）合格低Dk、低Df材料FR4材料FR408FR408HRIS415IT180IIT170GRTU862HFEM285厂商ISOLAISOLAISOLA聯茂聯茂台耀台光Tg(℃)/DSC180185190175180165150Dk(10GHz)3.773.763.824.004

4、.104.404.20Df(10GHz)0.01190.00890.01310.0150.0130.0150.015特殊材料材料RO4350BRO3003TLY5ARF-30RF-35A25NAD350A廠商RogersRogersTaconicTaconicTaconicArlonArlon樹脂種類陶瓷PTFEPTFEPTFEPTFEPTFEPTFEDk(10GHz)3.483.002.173.003.503.383.50Df(10GHz)0.00370.00130.00090.00140.00250.00250.0030导体表面粗糙度导体表面粗糙度导体表面粗糙度形貌对电阻发

5、热，造成信号能量的损失，即為导体损耗频率越高，波长越短，信号在导体间行进，将只集中在导体的表面，即所謂”肌肤效应”(Skineffect)导体表面粗糙度越平坦对信号传输越有利PCB层间的接着强度，受导体表面粗糙度影响导体表面粗糙度越高，树脂与导体接著面积越大，接著強度也隨之越高改善方向反转铜箔（RTF）的开发即因应此需求而产生近年來反转铜箔的技術日趋成熟铜箔基板结构銅箔銅箔樹脂玻璃纖維布影响铜箔基板综合Dk之因素树脂(环氧树脂Dk:3~4)玻璃纤维布(Dk:6~7)树脂重量比率(Prepreg:含胶量RC%)铜箔按制作工艺可分为电解铜箔（Electrod

6、epositedcopperfoil）利用各种废弃之电线电缆熔解成硫酸铜镀液，在殊特深入地下的大型镀槽中，阴阳极距非常短,以非常高的速度冲动镀液，以600ASF之高电流密度，将柱状(Columnar)结晶的铜层镀在表面非常光滑又经钝化的不锈钢大桶状之转胴轮上(Drum)，因钝化处理过的不锈钢胴轮上对铜层之附着力并不好，故镀面可自转轮上撕下，如此所镀得的连续铜层,可由转轮速度，电流密度而得不同厚度之铜箔，贴在转胴之光滑铜箔表面称为光面(Drumside),另一面对镀液之粗糙结晶表面称为毛面(Matteside)。析出之铜箔再经瘤化处理（增加表面积），耐热层处理（隔绝胺类引发之爆板）及抗

7、氧化处理（防锈防污）即制成商品化之电解铜箔。铜箔压延铜箔（rolled-wroughtcopperfoil）：先由铜矿石提炼出粗铜。然后经过熔炼加工、电解提纯使它的纯度达到99.9%。并制成约2mm厚的铜锭。以它作为母材，再经酸洗、去油，反复多次在800℃以上高温度下进行热辊轧、压延（长方向的）加工。AN-W型压延铜箔在此加工之后，进行高温退火，达到再结晶软化，再进行冷压延。如此加工反复进行至到其要求的厚度。而LTA-W型压延铜箔在高温辊压、压延加工之