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5G線路板高頻高速材料介紹
2020-09-04
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為解決高頻高速板的需要,以及對付毫米波洞穿力差、衰降低速度度快的問題,5G通信設施對PCB的性能要求有以下三點:

1. 低傳道輸送虧損;

2. 低傳道輸送延緩;

3. 高特別的性質阻抗的精密度扼制。PCB高頻板化有兩條路徑,一個是PCB的加工制程要求更高,另一個是運用高頻的CCL——滿意高頻應用背景的基板料料稱為高頻覆銅板

主要有介電常數(Dk)和介電傷耗因數(Df)兩個指標來權衡高頻覆銅板料料的性能。Dk和Df越小越牢穩,高頻高速基材的性能越好。這個之外,射頻板方面,PCB板平面或物體表面的大小更大,層數更多,需求基材有更高耐熱(Tg,高溫模量維持率)以及更嚴明的厚度公差。

常見線路板主要的高頻高速材料有幾種:碳氫天然樹脂、PTFE、LCP液態晶體高聚物、PPE/PPO等。

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(一)碳氫天然樹脂 
碳氫天然樹脂是指聚烯烴均聚物或共聚物,涵蓋丁二烯苯乙烯共聚物、丁二烯均聚物、苯乙烯、均聚物、苯乙烯/二乙烯基苯共聚物、苯乙烯-丁二烯-二乙烯基苯共聚物等。

①介電性能特別好:Dk≒2.4/Df≒0.0002

②較高的耐熱性

③較好的耐化學性

粘結性較

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(二)PTFE柔性膜

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PTFE 天然樹脂熔化溫度和熔體粘度都比較高。常見商品形態是天然樹脂散布液、天然樹脂懸浮液和天然樹脂面子。常見加工形式有模型壓成/車削法、浸漬/模型壓成法、擠出/模型壓成法等。因PTFE的線體脹系數大、熱傳導系數劣等欠缺,需求施行加強改性。改性后的膜產品形態一般有 : 

PTFE +瓷陶
PTFE +玻纖布
PTFE + 瓷陶+玻纖布

(三)LCP液態晶體高聚物
液態晶體高分子聚合物(Liquid Crystal Polymer),略稱LCP。是80時代開始的一段時間進展起來的一種新式高性能特殊的一種工程分子化合物塑料。

依照形成條件不一樣,液態晶體可以分為受熱熔化的熱致液態晶體Thermotropic LCP和溶劑溶解的溶致液態晶體Lyotropic LCP。

在受熱熔化還是被溶劑溶解后,這種材料會錯過固體宏觀的尺寸外形、硬度、剛性等性質,外觀上則取得了液體事物的流動性,同時又維持著晶態事物的取向有序性,因此在物理形態上形成各項異性,又兼具液態流動性和晶態分子有序排列特點標志的過渡態,這種半中腰形態變成液態晶體態。

從分子預設角度來看,商用LCP主要有三種:
一是多苯環剛性分子單體之間經過共聚而成;
二是在分子結構中導入萘環;
三是在分子鏈中運用脂肪族鏈段。

依據不一樣的分子結構,不一樣類型的LCP的熔點也不盡相同,一般來說其耐熱性I型>II型>III型。

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(四)PPE/PPO 
聚苯醚是本百年60時代進展起來的高超度工程分子化合物塑料,化學名字為聚2,6—二甲基—1,4—苯醚,略稱PPO(Polyphenylene Oxide)或PPE(Polypheylene ether),又叫作為聚亞苯基氧氣化物或聚苯撐醚。

兩個甲基閉合了酚基兩個鄰位的活性點,使剛性↗,牢穩性↗,耐熱性和耐化學牢穩性↗。

醚鍵增加軟而韌性,但使耐熱性能較差。

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兩個甲基為疏水的非極性基團,減低PPO大分子的吸水性和極性,閉合酚基的兩個活性點,使PPO分子結構中無可水分解的基團,耐水性好,吸濕性、尺寸牢穩性和電絕緣性好。數量多剛性酚基芳馨環,分子鏈的剛性與分子鏈間的效用力氣使分子鏈段內旋艱難,造成其熔點↗,熔體粘度↗,流動性↘,加工艱難。

以上幾種材料的海外主要供應商有:

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