高頻微波印制板技術(shù)及發(fā)展前景

崔良端+朱忠翰+賈亮峰+金俊+沈岳

摘要：本文通過介紹高頻微波印制板的技術(shù)及其設(shè)計(jì)，了解其制作材料特性及生產(chǎn)工藝特性，分析高頻微波印制板技術(shù)的發(fā)展前景，以為我國通訊事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展提出建議。

【關(guān)鍵詞】高頻微波印制板技術(shù) 印制板生產(chǎn)工藝 發(fā)展前景

1 高頻微波印制板技術(shù)及其設(shè)計(jì)

高頻微波印制板（PCB）是由結(jié)構(gòu)復(fù)雜的復(fù)合材料組成的，因此其設(shè)計(jì)及制造較為復(fù)雜。在設(shè)計(jì)制造高頻微波印制板時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意以下問題：

1.1 高頻微波印制板設(shè)計(jì)軟件的選擇

在進(jìn)行高頻微波印制板設(shè)計(jì)時(shí)，需要選擇專業(yè)的高頻微波印制板布線軟件。但是這種布線軟件極易因?yàn)楸旧頍o法描述設(shè)計(jì)含義而導(dǎo)致判斷出錯(cuò)，因此有時(shí)也選取非專業(yè)布線軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)繪圖，此時(shí)應(yīng)當(dāng)注意繪圖時(shí)應(yīng)先繪出線路圖形的輪廓，并在圖上涂上相應(yīng)陰影以及做好尺寸標(biāo)注說明。應(yīng)當(dāng)把高頻微波印制板圖形放置在不同的圖層內(nèi)，以便于生產(chǎn)時(shí)轉(zhuǎn)換文件。在進(jìn)行高頻微波印制板設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分了解設(shè)計(jì)軟件，以便正確表達(dá)設(shè)計(jì)含意。

1.2 高頻微波印制板外形邊框線

在設(shè)計(jì)高頻微波印制板時(shí)必須有外形邊框?qū)樱以撨吙驅(qū)討?yīng)是唯一的。因?yàn)樵诶L制多層邊框?qū)訒r(shí)，外形邊框?qū)訕O易不重合，這將導(dǎo)致生產(chǎn)商家難以判斷高頻微波印制板的外形尺寸。如果必須繪制多層邊框?qū)樱枰诩庸ふf明中做出相應(yīng)說明。最后，邊框線應(yīng)用封閉線型表示，其線寬應(yīng)適中。一些設(shè)計(jì)中要求在邊框?qū)又車O(shè)置禁止布線層，此時(shí)應(yīng)將禁止布線層繪制在邊框?qū)拥膬?nèi)側(cè)，且與線路圖形保持一定距離。

1.3 高頻微波印制板表面處理

高頻微波印制板的表而一般不需涂阻焊劑，因?yàn)槠胀ǖ淖韬竸┍旧砭哂胁痪鶆蛐砸约敖殡姵?shù)的不確定性，對(duì)信號(hào)的傳送具有較大影響。同時(shí)去掉高頻微波印制板的組成材料包含聚四氟乙烯，這種材料的表而極為光滑，如果在該材料的表而涂覆阻焊劑就難以附著，從而引起脫落。高頻微波印制板的線路表而一般會(huì)采取熱處理噴錫方式進(jìn)行整平。這種方法的可焊性較好，但是材料本身的特性不同，使得表而附著力較差，因此現(xiàn)在行業(yè)趨于采用鍍厚金工藝，這種加工方法的處理效果好，但成本較高。

2 制作用材料

高頻傳輸要求傳送的介質(zhì)層材料具有較低的介電常數(shù)。介電常數(shù)影響傳輸信號(hào)的儲(chǔ)存能力，其數(shù)值越低，儲(chǔ)存效果越強(qiáng)，充電放電過程也越快，從而使得傳輸速度大大提高。目前使用的聚四氟乙烯、聚丙烯以及聚苯乙烯等高分子材料都具有較低的介電常數(shù)，因此常被用來作為介質(zhì)層。其中以聚四氟乙烯的介電常數(shù)最低，因此目前高頻微波印制板大多采用聚四氟乙烯制造。高頻微波印制板是當(dāng)前信息行業(yè)的產(chǎn)品，其一般分為兩大類，一是用于高頻信號(hào)傳輸?shù)碾娮赢a(chǎn)品，例如雷達(dá)、廣播以及電視、電話等：二是用于高邏輯信號(hào)傳輸?shù)碾娮赢a(chǎn)品，例如電腦、智能電器以及衛(wèi)星接收器、天線等。這兩者都是以聚四氟乙烯為基礎(chǔ)載體，以陶瓷粉末增加強(qiáng)度的復(fù)合材料，屬于難加工材料。R04350高頻線路覆銅箔板材及R04403半固化片為高頻微波印制板制造主要用材。

3 基本工藝流程

高頻微波印制板的加工工藝流程如圖1所示。

其中，鉆孔較為麻煩，因?yàn)榫鬯姆蚁┎牧系膹?qiáng)度較低，當(dāng)鉆頭不夠鋒利或切削力度不夠時(shí)，不但會(huì)產(chǎn)生較大污染，同時(shí)加工的基材還可能嵌入加工板中，從而造成材料纖維的撕裂，導(dǎo)致金屬化孔內(nèi)的空洞。因此按照加工經(jīng)驗(yàn)，需要采用較低的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度，并且綜合考慮孔徑大小、基材的含膠量以及是否纏刀等因素來進(jìn)行鉆孔加工。

高頻微波印制板的外形銑過程常易產(chǎn)生毛邊，因此在進(jìn)行銑制時(shí)，需要合理調(diào)整工藝參數(shù)。外形銑完成后，需要進(jìn)行外形去污處理，處理方法通常采用等離子法以及化學(xué)溶液處理法，前一種方法需要專業(yè)設(shè)備配合，成本較高，后一種方法操作簡(jiǎn)單，成本較低，但去污效果較差。由于高頻微波印制板的熱膨脹系數(shù)較大，因此在鍍銅過程中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制鍍銅工藝，確保材料的延展性以及抗拉強(qiáng)度滿足要求。印阻焊方法一般采用化學(xué)方法或表而噴砂處理，以避免磨板。

4 未來發(fā)展前景

目前，高頻微波印制板的發(fā)展逐漸朝向基材多樣化、設(shè)計(jì)高精度化以及計(jì)算機(jī)控制化、制造工藝專業(yè)化、鍍銅技術(shù)多樣化以及外形加工數(shù)控化等方向發(fā)展，這使得高頻微波印制板出現(xiàn)了一些較好的印制板材，其中應(yīng)用較為廣泛的有氟樹脂印制制板基材、纖維增強(qiáng)聚酞亞胺層壓板、高頻多層板基材等。這些高頻微波板材發(fā)展極快，且介電常數(shù)已經(jīng)覆蓋了2.2～10范圍。為了滿足高頻微波印制板的生產(chǎn)需求，新型的生產(chǎn)材料正被不斷開發(fā)出來，以滿足接地、散熱等特殊要求。我國的高頻微波印制板發(fā)展起步較晚，因此高頻板基材品種比較單一，但通過對(duì)高頻微波印制板的制造工藝的深入研究，充分汲取國內(nèi)外高頻微波印制板的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，在科學(xué)技術(shù)的充分支持下，我國的高頻微波印制板一定會(huì)得到快速發(fā)展，并充分應(yīng)用到當(dāng)前的電子產(chǎn)品中。

5 結(jié)語

在設(shè)計(jì)制造高頻微波印制板時(shí)，需要對(duì)其加工工藝流程進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，在保證性能的基礎(chǔ)上，盡量降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，改善產(chǎn)品質(zhì)量，并充分汲取經(jīng)驗(yàn)，以為高頻微波印制板的早日國產(chǎn)化打下基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]三島裕之.高頻用基材（BT樹脂）尋求具有低介電常數(shù)和低損耗角特性的穩(wěn)定性材料[J].銅箔與基材，1998（11）：16.

[2]祝大同.基板材料對(duì)PCB高速傳送特性的影響 PCB基板材料性能的有關(guān)理論探討之二[J].印制電路信息，2002（10）： 29-34.endprint