高頻高速板的材料詳細(xì)介紹

　　一、高頻高速板材材料介紹

　　在選擇用于的PCB所用的基板時，要特別考察材料DK，在不同頻率下的變化特性。而對于側(cè)重信號高速傳輸方面的要求，或特性阻抗控制要求，則重點(diǎn)考察DF及其在頻率、溫濕度等條件下的性能。一般型基板材料在頻率變化的條件下，表現(xiàn)出DK、DF值變化較大的規(guī)律。特別是在l MHz到l GHz的頻率內(nèi)，它們的DK、DF 值的變化更加明顯。例如，一般型環(huán)氧樹脂一玻纖布基的基板材料（一般型FR-4）在lMHz的頻率下的DK值為4．7，而在lGHz的頻率下的DK值變化為4.19。超過lGHz以上，它的DK值的變化趨勢于平緩。其變化趨勢是隨著頻率的增高，而變小（但變化幅度不大），例如在l0GHz下，一般FR一4的DK值為4．15，具有高速、高頻特性的基板材料在頻率變化的情況下，DK值變化較小，自lMHz到lGHz的變化頻率下，DK多保持在0.02范圍的變化。其DK值在由低到高不同頻率條件下，略微有下降的趨向。一般型基板材料的介質(zhì)損失因子（DF），在受到頻率變化（特別是在高頻范圍內(nèi)的變化）的影響而產(chǎn)生DF值的變化要比DK大。其變化規(guī)律是趨于增大，因此，在評價一種基板材料的高頻特性時，要對其考察的重點(diǎn)是它的DF值變化情況。具有高速高頻特性的基板材料，在高頻下變化特性方面，一般型基板材料存在著兩類明顯的不同的兩類：一類是隨著頻率的變化，它的（DF）值變化甚小。還有一類是在變化幅度上與一般型基板材料盡管相近，但它本身的（DF）值較低。

　　二、高頻高速基板玻纖布介紹

　　玻纖增強(qiáng)材料是復(fù)合材料中力學(xué)強(qiáng)度的主要承擔(dān)者，一般來說其介電常數(shù)高于樹脂基體，又在復(fù)合材料中占有較高的體積含量，因此是決定復(fù)合材料介電性能的主要因素。在FR-4覆銅板生產(chǎn)中，一直沿用傳統(tǒng)的E-玻纖布，雖然E-玻纖布的綜合性能好，性能價格比較理想，但介電性能欠佳、介電常數(shù)偏高（6．6），影響了它在高頻高速領(lǐng)域中的推廣應(yīng)用。目前，世界各國生產(chǎn)的硅酸鹽成分的玻璃纖維織物組成大體相同，其基礎(chǔ)成分都是SiO2、A1203、CaO三元系統(tǒng)，重量百分比在小范圍內(nèi)波動。常溫下構(gòu)成玻璃網(wǎng)絡(luò)的硅氧或硼氧、鋁氧骨架無弱聯(lián)系離子幾乎不導(dǎo)電。但是網(wǎng)絡(luò)中充填了陽離子，特別是堿金屬離子時，點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)在堿金屬離子處中斷，形成弱聯(lián)系離子，產(chǎn)生熱離子極化。這是影響玻璃介電性能的主要因素。目前通常采用的是無堿玻纖E玻纖，其介電常數(shù)為7．2（1 MHz），不能滿足高頻高速電路的要求。首先可以采用的辦法是混雜。在無堿玻纖中，除了E玻纖外，還有介電性能優(yōu)秀的D玻纖（DK=4．7，l MHz）和Q玻纖 （DK=3．9，l MHz），D玻璃纖維和Q玻璃纖維，雖然具有優(yōu)秀的介電性能，但存在著兩大缺點(diǎn)：（1）機(jī)械加工性差，對鉆頭磨損大（2）成本高，相當(dāng)E玻璃布10倍以上的價格，單獨(dú)使用并不合適。通過對不同品種的玻纖進(jìn)行合理的選配，要求既保證優(yōu)良的低介電性能、加工性能，又能很好地解決工業(yè)化生產(chǎn)的成本問題。
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