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第十六届中国覆铜板技术·市场研讨会论文集 微波介质基板材料及选用 杨维生 彭延辉 （南京电子技术研究所，江苏南京210013） 摘 要：本文就现代通讯中，微波复合介质电路基板材料进行了重点介绍。在对微波复合介质电路基板材料 进行分类的基础上，针对相关微波复合介质电路基板材料的选用，进行了详细阐述。 关键词：选用；微波；基板 introduced. Keywords：Selection，Microwave，Substrate 1前言 随着现代信息技术的革命，数字电路逐渐步入信息处理高速化、信号传输高频化阶段，为 处理不断增加的数据，电子设备的频率变得越来越高。 为此，在满足传统设计及制造需求的基础上，对微波介质电路基板材料的性能提出了更 新的要求。 鉴于应用于印制电路板上的信号必须采用高频，因此，如何减少在电路板上的传输损耗 和信号延时，成为高频电路设计和制作的难题。 在设计微波电路的时候，需要一些印制电路板质量的知识，尤其是在为某一特定应用选 择微波电路基板材料的时候更是如此。 当今的微波电路设计者较其前辈显得更为幸福，因为有很多微波介质电路基板材料的商 业化产品可供选择，这既有好处也有坏处。 因为，有太多选择可能，使选择的过程变得困难， 所以，很多设计者首先考虑的是相对介电常数（Dk），将其作为一个关键的筛选参数。 研究表明，一些基本的材料属性，会导致印制板所用介质电路基板的标称 Dk 值发生偏 差。例如，产品数据表上所列参数值，是基于特定的材料厚度和铜箔类型。然而，不同材料供 应商提供的同一种产品，通常具备不同的介质厚度和铜箔厚度，而介电常数会随着介质厚度 和铜箔厚度的不同而有所变化。事实上，甚至铜箔的表面粗糙度，也会对Dk 值造成影响。 此外，随着设计水平的日渐提升，微波介质电路基板材料的可加工性差异、金属化孔质量 及可靠性、层间介质多层化变形性等因素，将日益凸显，给微波电路设计选材带来更多困惑。 - 35 - 第十六届中国覆铜板技术·市场研讨会论文集 2微波介质电路基板材料介绍 在微波介质电路基板的研发、市场化进程中，全球各相关供应商所推出的产品牌号“林林 总总”、不胜枚举。但是，细究其基板材料构成，无外乎树脂体系、玻璃纤维增强、陶瓷粉改性 等诸方面。主要分为下述几类： 1）玻璃纤维增强聚四氟乙烯树脂系列； 2）陶瓷粉填充聚四氟乙烯树脂系列； 3）陶瓷粉填充热固性树脂系列。 2.1玻璃纤维增强聚四氟乙烯树脂系列 为了达到高速传送，对微波基板材料在电气特性上有着明确的要求。在提高高速传送方 面，要实现传输信号的低损耗、低延迟，必须选用介电常数和介质损耗角正切小的树脂基板材 料。 在所有的树脂中，聚四氟乙烯的介电常数和介质损耗角正切最小，而且耐高低温性和耐 老化性能好，最适合于作为微波复合电路基板材料，是目前采用量最大的微波电路板制造基 板材料。 玻璃纤维增强聚四氟乙烯树脂系列微波复合介质电路基板，按照玻璃纤维增强方式，可 分为玻璃短纤维增强、玻璃编织布增强两大类。 首先，玻璃短纤维增强，是罗杰斯公司专利性产品，其产品主要有 RT/duroid5870 和 RT/duroid5870 ，其性能指标参见下表 1 。 表1玻璃短纤维增强聚四氟乙烯树脂系列性能表 罗杰斯 性能 RT/duroid5880 RT/duroid5870 介电常数 2.2±0.02 2.33 损耗因数 0.0009 0.0012 其次，玻璃纤维编织布增强，全球多家公司均选择之方式，相关性能指标，选取目前常见 几家供应商牌号于下表2 。 表2玻璃纤维增强聚四氟乙烯树脂系列性能表