高頻微波印制板制造技術(shù)

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1、誠信為本共贏發(fā)展高頻微波印制板制造技術(shù)主講：楊維生一、前言1.高頻微波印制板在我國獲得飛速發(fā)展的主要原因：1）通信業(yè)的快速進步，使原有的民用通信頻段顯得非常的擁擠，某些原軍事用途的高頻通信，部分頻段從21世紀開始，逐漸讓位給民用，使得民用高頻通信獲得了超常規(guī)的速度發(fā)展。2）高保密性、高傳送質(zhì)量，要求移動電話、汽車電話、無線通信，向高頻化發(fā)展。3）計算機技術(shù)處理能力的增加，信息存儲容量增大，迫切要求信號傳送高速化。二、定義1.微波定義。波長為1m~0.1mm之間，相應(yīng)的頻率范圍為300MHZ~3000GHZ（1GHZ=1000MHZ）的電磁波稱為微波。常將微波劃分為分米波、厘米波

2、、毫米波和亞毫米波四個波段。波段名稱波長范圍頻率范圍頻段名稱分米波厘米波毫米波亞毫米波1m~10cm10cm~1cm1cm~1mm1mm~0.1mm300MHZ~3GHZ3GHZ~30GHZ30GHZ~300GHZ300GHZ~3000GHZ特高頻（UHF）超高頻（SHF）極高頻（EHF）超極高頻表1微波波段的劃分波段頻率范圍/GHZ波段頻率范圍/GHZUHF0.3~1.12Ka26.5~40.0L1.12~1.7Q33.0~50.0Ls1.7~2.6U40.0~60.0S2.6~3.95M50.0~75.0C3.95~5.85E60.0~90.0Xc5.85~8.2F90.0

3、~140.0X8.2~12.4G140.0~220.0Ku12.4~18.0R220.0~325.0K18.0~26.5　　表2微波中的常用波段微波特點：1）頻率高。微波的震蕩頻率極高，每秒在三億次以上，震蕩周期很短，在10-9~10-12s之內(nèi)，和低頻器件電子的渡越時間10-8~10-9s屬同一數(shù)量級或者還小得多。微波的頻率高，在不太大的相對帶寬下，其可用頻帶很寬。頻帶寬意味著信息容量大，使得它在需要很大信息容量的場合得到了廣泛的應(yīng)用。2）似光性。微波的波長比一般的宏觀物體（如建筑物、船艦、飛機和導(dǎo)彈等）的尺寸都小得多，當(dāng)微波波束照射到這些物體上時，將會產(chǎn)生顯著的反射。波長越

4、短，其傳播特性就越接近于幾何光學(xué)，波束的定向性和分辨能力就越高，天線的尺寸也可以做得越小。11誠信為本共贏發(fā)展3）能夠穿透電離層。微波能毫無阻礙地、低衰減地穿過電離層，因此稱微波是“宇宙窗口”，為衛(wèi)星通信、宇宙通信、導(dǎo)航、定位以及射電天文學(xué)的研究和發(fā)展提供了廣闊的發(fā)展前景。4）測量技術(shù)上特點。在測量技術(shù)上微波波段也有明顯特點。低頻電路測量的幾個基本參量是電壓、電流和頻率，在微波波段電壓和電流已失去了唯一確切的含義，因而測量的基本參量是功率、阻抗和波長。2.微波的應(yīng)用。1）微波技術(shù)的早期發(fā)展是和雷達交織在一起的。2）微波通信是國際公認的最有發(fā)展前途的三大傳輸手段（微波、衛(wèi)星和光纖

5、）之一。3.高頻微波印制板定義。在具有高頻微波基材的覆銅板上，加工制造成的印制板，叫作高頻微波印制板。這是一鐘剛性印制板，分為單面、雙面、多層高頻微波印制板。高頻基材同普通FR-4基材合壓形成的印制板，叫做混合型多層印制板；高頻微波基材與金屬基混合壓成的基材制成的印制板，叫做高頻金屬基印制板。三、基材要求印制板的整體特性、加工性能、長期可靠性，在很大程度上取決于基板材料的特性。對高頻微波印制板而言，所使用的基材與FR-4是完全不同的。為實現(xiàn)高速傳送信號，要求基材的選用，必須考慮介電常數(shù)（Dk）和介質(zhì)損耗因素（Df）這兩個性能參數(shù)。根據(jù)電子產(chǎn)品的性能要求，選取不同介電常數(shù)的基材來

6、制造高頻微波印制板。1.介電常數(shù)介電常數(shù)Dk（或εr），英文為dielectricconstant或relativepermittivity，表示某電介質(zhì)電容器的電容，與同樣構(gòu)造的電容器在真空狀態(tài)下的電容之比。介電常數(shù)Dk（或εr），通常表示出某種材料存儲電能能力的大小。國內(nèi)舊的專業(yè)文獻資料，常用εr符合表示，而國外和新的國內(nèi)文獻資料，常用Dk表示。2.覆銅板的介電常數(shù)覆銅板，由樹脂、增強材料（布、纖維、紙）和充填劑所組成，構(gòu)成為電的絕緣體，也稱為電介質(zhì)。基板材料，實際上是整塊印制板中的一個電容器。當(dāng)介電常數(shù)Dk大時，表示存儲電能大，電路中電信號的傳播速度就會變低；反之，Dk小

7、時，電信號傳播速度就快。在高頻線路中，信號的傳播速度，有以下的關(guān)系：v=k·C/Dk式中，V表示信號傳播速度；k是常數(shù)；C為光速，3′108m/s；Dk表示基板的介電常數(shù)。3.低介電常數(shù)基材1）聚四氟乙烯，英文名PTFE，俗稱Teflon，Dk=2.4，其分子結(jié)構(gòu)是對稱的，因而具有優(yōu)良的物理、化學(xué)和電氣性能。PTFE能耐許多強腐蝕性介質(zhì)，至今尚無一種能在300°C以下溶解它的溶劑，因而有“塑料之王”之稱。其相對密度2.14~2.20，熔點417°C，吸水性（24小時）＜0.01%。PTFE具