一、先說高頻微波印制電路板

1. 高頻微波印制電路板在中國大地上熱起來了。

近年來，在華東、華北、珠三角學已有很多印制電路板公司在盯著高頻微波板這一市場，在使聚在一起高頻波、聚四氟乙烯（Teflon，PTFE）的動態和信息，將這類印制 板新品種視為電子信息高新科學技術產業必必需的組成一套產品，加著重提出查研究和研發。一點企業老總確定地認為高頻微波板為未來公司新的經濟提高點。

海外資深專家預先推測，高頻微波板的市場進展會急速。在通信、醫療、軍事、交通工具、電腦、攝譜儀等領域，對高頻微波板的需要正非常快竄起。數年后，高頻微波電路板有可能占到全世界印制板總量的約15百分之百，臺灣、韓國、歐、美、日不少PCB企業紛紛制訂朝此方向進展規劃。

歐 美高頻微波板料供應商Rogers、Arlon、Taconic、Metclad、GIL東洋Chukoh近二年始向中國這個潛伏的大市場進兵，尋覓代 理、講解傳授有關技術。美國GIL企業在深圳舉行一場“高頻微波印制板之應用與制作技術”講座，數百個坐位所有座滿，走廊亦站滿了公司代表聽演說，不少老總級 的人物聽了一整天的技術講座。真不想國內同行對高頻板萌生這么濃厚的興致。歐美板料供應商已可供給介電常數從2.10、2.15、2.17，……一直到 4.5，甚至于更高的板料系列100多個品種。

在珠三角學、長三角學，據獲悉已有不少公司摽榜可以批量訂Teflon和高頻板訂單。據聞，有公司 已達到月產數千平方米的水準。國內不少雷達、通信研討所的印制板廠需要高頻微波板料在一年一年地增大。國內華為、貝爾、武漢郵科院等大通信公司需要高頻微波印制板在一年一年地增多，海外投身高頻微波產品的公司亦遷移來中國，就近采集購買高頻微波用印制板。

種種跡象表明，高頻微波板在中國熱起來了。 

（啥子叫高頻？300MHZ以上，即波長1米以上的短波頻率范圍，普通稱為高頻。）

 2.為何熱了起來？

有三方面端由。

（1）原屬軍事用場的高頻通信的局部頻帶讓給人民生活所使用的（1996年著手），使人民生活所使用的高頻通信大大進展。在遠距高通信、導航、醫療、運送、交通、庫存等各個領域大展宏圖。

（2）高保密性、高傳遞品質，使移動電話、交通工具電話，無線通信向高頻化進展，高銀幕品質，使廣播電視傳道輸送，用甚高頻、超高頻播放節目。高信息量傳遞，要求衛星通信，微波通信和光纖通信務必高頻化。

（3）計算機技術處置有經驗增加，信息記憶容積增大，迫十分必要求信號傳遞高速化。

總之，電子信息產品高頻化、高速化對印制板的高頻特別的性質提出了高的要求

3.為何要求印制板低ε（Dk）?

ε 或Dk，叫介電常數，是電極間充以某種事物時的電容與一樣建構的真空容電器的電容之比。一般表達某種材料貯存電能有經驗的體積。當ε大時，貯存電能有經驗大， 電路觸電信號傳道輸送速度便會變低。經過印制板上電信號的電流方向一般是正負交替變動的，相當于對基板施行不斷充電、放電的過程。在互相交換中，電容積會影響傳道輸送 速度。而這種影響，在高速傳遞的裝置中顯得更為關緊。ε低表達貯存有經驗小，充、放電過程就快，因此使傳道輸送速度亦快。所以，在高頻傳道輸送中，要求介電常數低。

額外還有一個概念，就是媒介傷耗。電媒介材料在交變電場效用下，因為發熱而耗費的能+羭縷稱之謂媒介傷耗，一般以媒介傷耗因子tanδ表達。ε和tanδ是成正比的，高頻電路亦要求ε低，媒介傷耗tanδ小，這么能+羭縷傷耗也小。

4.聚四氟乙烯（Teflon）印制電路板的ε

在 印制板基材中，聚四氟乙烯基材的介電常數ε最低，典型的僅為2.6~2.7，而普通的玻璃布環氧氣天然樹脂基材的FR4的介電常數ε為4.6~5.0，因 此，Teflon印刷板信號傳道輸送速度要比FR4快得多（約40百分之百）。Teflon板的介于傷耗因素為0.002，比FR4的0.02低了10倍，能+羭縷傷耗 也小得多。加上聚四氟乙烯稱之為“分子化合物塑料王”，電絕緣性能良好，化學牢穩性和熱牢穩性也好（直到現在尚無一種能在300℃以下溶解它的溶劑），所以，高頻高速信 號傳交就要先用Teflon或其他介電常數低的基材了。作者看見，Polyflon、Rogers、Taconic、Arlon、Meclad都可供給介 電常數為2.10、2.15、2.17、2.20的基材，其媒介傷耗因素在10GHZ下是0.0005~0.0009。聚四氟乙烯基材性能美好，但其加工 成印制板的過程同傳統的FR4有著絕對不一樣的工藝路徑，這方面在后面談判到。 

這二年，我們在實踐中，除用到要求ε為2.15、2.6的之外，還常常用到ε3.38、3.0、3.2、3.8等Rogers RO4000、GIL1000系列等。

5.高頻微波電路板的基本要求

·因為是高頻信號傳道輸送，要求成品印制板導線的特別的性質阻抗是嚴明的，板的線寬一般要求±0.02mm（最嚴明的是±0.015mm）。因為這個，腐刻過程需嚴明扼制，光成像轉移用的底版需依據線寬、銅箔厚度而作工藝償還。

·這類印制板的線路傳遞的不是電流，而是高頻電電子脈沖信號，導線上的凹坑、缺口兒、針孔等欠缺會影響傳道輸送，不論什么這類小欠缺都是不準許的。有時，阻焊厚度也會遭受嚴明扼制，線路上阻焊過厚、過薄幾個微米也會被判不合適合標準。

· 熱沖擊288℃，10秒，1~3次，不發生孔壁離合。對于聚四氟乙烯板，要解決孔內的潤濕性，作到化學沉銅孔內無空穴，電鍍在孔內的銅層經得起熱沖擊，這 是作好Teflon孔化板的不容易解決的地方之一。正由于這么，很多基材廠商開發出產出ε高一點兒，而化學沉銅工藝同常理FR4做法同樣的代替品，Rogers Ro4003(ε3.38)和西安704廠的LGC-046(ε3.2±0.1)就是這類產品。

·翹曲度：一般要求成品板0.5~0.7百分之百。

6.高頻微波電路板的加工不容易解決的地方

基于聚四氟乙烯電路板的物理、化學特別的性質，使其加工工藝有別于傳統的FR4工藝，若按常理的環氧氣天然樹脂玻纖覆銅電路板板相同條件加工，則沒有辦法獲得符合標準的產品。

（1）鉆孔：基材軟和，鉆孔疊板張數要少，一般0.8mm板厚以二張一疊為宜；轉速要慢一點；要運用新鉆頭，鉆頭頂角、螺絲扣角有其特別的要求。

（2）印阻焊：扳手腐刻后，印阻焊綠油前不可以用輥刷磨板，免得毀壞基板。引薦用化學辦法作外表處置。要做到這一點兒：不磨板，印完阻焊后線路和銅面平均完全一樣，沒有氧氣化層，決非易事。

（3）熱風整平：基于氟天然樹脂的外在性能，應盡力防止板料非常快加熱，噴錫前要作150℃，約30分鐘的預熱處置，而后立刻噴錫。錫缸溫度不適宜超過245℃，否則孤立焊盤的黏著力會遭受影響。

（4）銑外形：氟天然樹脂軟和，平常的刨刀銑外形毛刺太多，不公平整，需求以合宜的特殊的一種刨刀銑外形 

（5）工序間運輸：不可以垂陡立放，只能隔紙平放筐內，全過程不能用手指頭觸碰板內線路圖形。全過程避免擦花、刮傷，線路的劃傷、針孔、壓痕、凹點都會影響信號傳道輸送，扳手會拒收。

（6）腐刻：嚴明扼制側蝕、鋸齒、缺口兒，線寬公差嚴明扼制±0.02mm。用100倍放大鏡查緝。

（7）化學沉銅：化學沉銅的前處置是制作Teflon板的最大不容易解決的地方，也是最關鍵的一步。有多種辦法作沉銅前處置，但總結概括起來，能牢穩品質適應于批量出產的，不外二種辦法：

辦法一：化學法：金屬鈉加荼四氫膚喃等溶液，形成荼鈉絡合物，使孔內聚四氟乙烯表層原子遭受浸蝕達到潤濕孔的目標。這是經典成功的辦法，效果令人滿意，品質牢穩，但毒性大，金屬鈉易燃，危險性大，需專人管理。 

方 法二：Plasma（等離子體）法：需求進口的專用設施，在抽真空的背景下，在二個高壓電極之間灌注四氟化碳（CF4）或氬氣（Ar2）氮氣（N2）、氧氣 氣（O2）氣體，印制板放在二個電極之間，體腔內形成等離子體，因此把孔內鉆污、臟物洗雪。這種辦法可取得滿足平均完全一樣的效果，批量出產行得通。但要投資昂 貴的設施（每臺機約十多萬美圓），美國出名的Plasma設施企業有二家：APS、March。

近年國內的一點文獻亦紹介了其他多種辦法，但經典管用的辦法是以上的二種。

對 ε3.38和Rogers Ro4003高頻基材，具備聚四氟乙烯玻纖基材大致相似的高頻性能，又具備FR4基材大致相似的容易加工的獨特的地方，這是以玻纖和瓷陶作填料，玻璃化溫度 Tg>280℃的高耐熱材料。這種基材鉆孔十分耗鉆頭，需運用特別的鉆探機參變量，銑外形要常換刨刀；但其他加工工藝大致相似，不必作特別的孔處置，所以 獲得了很多PCB電路板廠和客戶的許可，但Ro4003不含阻燃劑，扳手到了371℃，扳手可引動燃燒現象。國營704廠LGC-046板料，為改性聚苯醚 （PPO）型，介電常數3.2，加工性能同FR4，這個產品在國內亦取得不少單許可運用。 

7.高頻微波電路板用何在？

衛星收繳器、基地接收天線、微波傳道輸送、交通工具電話、全世界定位系統、衛星通信、通信器具材料轉接器、收繳器、信號振動器、家子電器聯網、高速運行計算機、示波器、IC測試攝譜儀等等，高頻通信、高速傳道輸送、高保密性、高傳遞品質、高記憶容積處置等通信和計算機領域都需求高頻微波印制板。 

8.國里外高頻微波板料大概情況

國內，除開上面所說的談到的704廠LGC-046改性聚苯醚板料外，泰州高頻覆銅箔板料廠TF-2、F4B、F4BK高頻微波、聚四氟乙烯板料亦賣得很興隆。據聞，北京、長三角學、廣東亦有多間公司在開始工作、動工。

海外，主要板料供應商有：歐美Rogers、Arlon、GIL Taconic、Metclad、Isola、Polyclad，東洋Asaki、Hitach、ehemical、Chukok等，已形成約高頻微波用的紙130個不一樣介電常數的品種。

到現在為止的國里外差距：品種、品質牢穩完全一樣性、價錢；海外大客戶許可中國產品有一定困難程度，等等。

板料厚度，運用1.5~1.6mm的無幾，而0.5、0.8、1.0mm則是比較平常的，主要思索問題是成本。Teflon板料價錢是平常的FR4的5~10倍，批量采集購買亦需約100美圓/m2，零星購買需幾百美圓/m2。

小結：高頻微波板料應該是高新科學技術的新品種，隨著通信、計算機不斷向高頻高速進展，未來用場一準會越來越廣，越來越大。板料價錢亦高，有較大的利潤空間，這種產品是有天日前景的。

二、而后再說說金屬鋁基電路板

1.為何運用金屬基印制電路板？

（1）散熱性

到現在為止，眾多雙面板、多層板疏密程度高、功率大，卡路里發出難。常理的印制板基材如FR4、CEM3都是熱的不好導體，層間絕緣，卡路里發出不出去。電子設施部分發熱不擯除，造成電子元部件高溫失去效力，而金屬基印制電路板可解決這一散熱困難的問題。

（2）加熱膨脹性

熱脹冷縮是事物的并肩秉性，不一樣事物CTE(Coefficient of thermal expansion)即熱體脹系數是不一樣的。

印制板是天然樹脂+加強材料（如玻纖）+銅箔的復合物。在板面X-Y軸方向，印制板的熱體脹系數（CTE）為13~18 PPM/℃，在板厚Z軸方向為80~90PPM/℃，而銅的CTE為16.8PPM/℃。片狀瓷陶芯片載體的CTE為6PPM/℃，印制板的金屬化孔壁和 銜接的絕緣壁在Z軸的CTE相差非常大，萌生的熱不可以趁早擯除，熱脹冷縮使金屬化孔出現裂縫、斷裂，這么機器設施就靠不住了。

SMT（外表貼裝技術）使這一問題更為冒尖，變成非解決不可以的問題。由于外表貼裝的互連是經過外表焊點的直鄰接署來成功實現的，瓷陶芯片載體CTE為6，而FR4基材在X-Y向CTE為13~18，因為這個，貼裝連署焊點因為CTE不一樣，長時間禁受應力會造成疲乏斷開。

金屬基印制電路板可管用地解決散熱問題，因此使印制板上的元部件不一樣事物的熱脹冷縮問題緩解，增長了整機和電子設施的不容易用壞性和靠得住性。

（3）尺寸牢穩性

金屬基印制板，顯然尺寸要比絕緣材料的印制板牢穩得多。鋁基印制板、鋁夾芯板，從30℃加熱至140~150℃，尺寸變動為2.5~3.0百分之百.

（4）其他端由

鐵基印制電路板，具備屏蔽效用；代替脆性瓷陶基材；心情安定運用外表安裝技術；減損印制板真正管用的平面或物體表面的大小；代替了散熱裝置等元部件，改善產品耐熱乎乎物理性能；減損生產資本和勞力。

2.簡史

金 屬基印制電路板作為印制電路板的一個類別，60時代初著手認為合適而使用，美國最先創造。1963年美國Ves Ierm Electrico企業作成了鐵基夾芯印制板，在替續器上應用，1964年美國的金屬基印制板已達到100萬塊。全國覆銅電路板行業協會編開具版的《印制線路 用覆銅箔層壓板》一書（2001.10）說1969年東洋三洋企業首先創造了鋁基覆銅電路板的制作技術，1974年著手應用于STK系列功率放大混合集成電路 上，這一點兒同我查尋的文獻講法不同。無論怎么樣，是60時代美日首先運用金屬基印制板的。

東洋六七十時代通產省作了眾多調查，許可PCB使 用面對的困難的問題是高疏密程度組裝時，元部件裝配疏密程度高，散熱性是個大問題。平常的的紙質、玻璃布、環氧氣覆銅板屬絕緣材料，導熱率小，不適宜作散熱用，多層板層數 多、疏密程度高、功率大時，卡路里一準擯除不出去。因為這個，務必運用金屬基印制板。東洋住友、松下電工等企業推出了眾多商品化了的金屬基覆銅板。

80、 90時代，金屬基板在全世界各國被廣泛認為合適而使用，估計全世界金屬基印制年產值約二十億美圓。東洋1991年產值為25億，1996年為60億，2001年提高到 80億日圓。美國貝格斯（Bergquist）是專門作鋁基覆銅板的企業，宣稱每年銷行這類板料3000萬美圓，在美國霸占市場份額過二分之一以上。美國德克 薩斯（Texax）、克里夫蘭（Cleveland）TechTrade等企業對金屬基板都作過眾多研討，并也出有產品。中國1986年著手，由國營 704廠研發了鐵基覆銅板，用于軍工上。但我查閱過過去各屆全國印制線路學術會上的論文，發覺最早的一篇文章是成都1010所1983年十一月在第二屆全國印 制電路學術年度集會上刊發的，標題是“金屬基印制線路板制作工藝嘗試小結”，產品也是用在軍用物品上的。相隔四后后，在1987.9成都全國印制線路第三屆學術年 會上電子部10所又刊發另一篇論文“鋁基芯印制板預設、制作和應用”，解釋明白10所和704廠多年以前對鋁基板都作了數量多辦公。

隨著中國信息電子產業進展的進展迅速，在電子、電信、交通工具、Motor車、電源、音響等產品上近年來會越來越多地應用金屬基印制板。因為市場、技術勢頭的進展，散熱問題已獲得了非解決不可以的境地，金屬基印制正可大展宏圖。

3.結構

到現在為止市場上采集購買到的標準型金屬基覆銅板料由三層不一樣材料所構成：銅、絕緣層、金屬板（銅、鋁、鋼板），而鋁基覆銅板最為常見。

（1）金屬基材

鋁 基基材，運用LF、L4M、Ly12鋁材，要求擴大強度30kgf/mm2，延伸率5百分之百。美國貝格斯鋁基層分為1.0、1.6、2.0、3.2mm 4種，鋁型號為6061T6或5052H34。東洋松下電工、住友R-0710、R-0771、AL C-1401、AL C-1370等型號為鋁基覆銅板，鋁基厚度1.0~3.2mm。

銅基基材，擴大強度25~32kgf/mm2，延伸率15百分之百。美國貝格斯銅基厚度分5種：1.0、1.6、2.0、2.36、3.2mm，為C11000銅合金。

鐵基基材，運用冷軋壓延銅板，低碳銅，具備磁屏蔽特別的性質，厚度0.5~1.5mm。美國貝格斯運用的是殷銅（鎳鐵合金）、鎢金合金、冷軋銅，厚度1.0、2.3mm。

（2）絕緣層

起絕緣層效用，一般是50~200um。若太厚，能起絕緣效用，避免與金屬基短路的效果好，但會影響卡路里的發出；若太薄，能較好散熱，但易引動金屬芯與元件引線短路。

絕緣層（或半固化片），放在通過陽極氧氣化，絕緣處置過的鋁板上，經層壓用外表的銅層堅固結拼湊。

美國貝格斯的絕緣層申請報告了專利，標準型的鋁基板，絕緣層為75微米，而特殊的一種型的為150微米。

（3）銅箔

銅箔背面是通過化學氧氣化處置過的，外表鍍鋅和鍍黃銅，目標是增加抗剝強度。銅厚一般為0.5、1.2盅司。美國貝格斯企業運用的是ED銅，銅厚有1、2、3、4、6盅司5種。我們為通信電源組成一套制造的鋁基板運用的是4盅司的銅箔（140微米）。

美國供給的鋁基板標準尺寸是二種：16″×19″、18″×24″。可運用平面或物體表面的大小：減一英寸。鋁基面還有加與不加盡力照顧膜之分。

4.制作不容易解決的地方

銅厚為4.5OZ鋁基板，制作上會碰到以下不容易解決的地方：

（1）工程預設線寬償還：由于銅厚，線寬要作一定償還，否則腐刻后線寬超差，客戶是不收繳的，線寬償還值要經驗積累。

（2）印阻焊的平均性：由于圖形腐刻后線路銅厚超常理，印阻焊是很艱難的，跳印、過厚過薄客戶都拒絕。怎么樣印好這一層綠油也是不容易解決的地方之一。

（3）腐刻：腐刻后線寬務必合乎客戶圖紙要求。殘銅是不準許的，也不自覺積極刀子刮去，動刀子會刮傷絕緣層，引動耐壓測試起火花、漏電。

（4） 機械加工：鋁基板鉆孔可以，但鉆后孔內孔邊不準許有不論什么毛刺，這會影響耐壓測試。銑外形曲直常艱難的。而沖外形，需求運用高級生產模型，生產模型制造很有技法，這 也是作鋁基板的不容易解決的地方之一。外形沖后，邊緣要求十分齊楚，無不論什么毛刺，不碰傷板邊的阻焊層。一般運用操兵模，孔從線路沖，外形從鋁面沖，線路板沖制時受力是 上剪下拉，等等都是技法。沖外形后，扳手翹曲度應小于0.5百分之百。

（5）整個兒出產流程不容吧擦花鋁基面：鋁基面經手觸碰，或經某種化學藥品都會萌生表 面變色、發黑，這都是完全不可以收繳的，從新打磨鋁基面客戶有的也不收繳，所以全流程不碰傷、不觸動到鋁基面是出產鋁基板的不容易解決的地方之一。有的公司認為合適而使用鈍化工藝， 有的在熱風整平（噴錫）前后各貼上盡力照顧膜……小技法眾多，八位神仙過海，各顯特別高明的本領。

（6）過高壓測試：通信電源鋁基板要求100百分之百高壓測試，有的客戶 要求直流電，有的要求交流電，電壓要求1500V、1600V，時間為5秒、10秒，100百分之百印制板作測試。板面上臟物、孔和鋁基邊緣毛刺、線路鋸齒、碰 傷不論什么一丁點絕緣層都會造成耐高壓測試起火、漏電、擊穿。耐壓測試扳手分層、起泡，均拒收。

以上說的都是單面鋁鋁基板制造要克服的出產和工藝上的困難的問題。如今，一點單位作鋁基芯印制板，即雙面鋁基印制板，及盲孔多層鋁基板，用到交通工具、通信、儀表行業上，這處就不逐個敘述了。

5.主要性能：

這是摘記的是美國貝格斯（Bergquist）鋁基板的產品質性格能及嘗試條件：

上 表中“中國指標”錄自《印制線路用覆銅箔層壓板》一書（2001.10）P373。還有，為了提出請求鋁基板UL證明，需求消耗的錢約2.5~3.0萬我國法定貨幣，比 一般印制板UL證明要貴得多。額外，我們以前毀傷過多個被擊穿了的鋁基板，查尋被擊穿的端由，發覺絕緣媒介層僅為天然樹脂、無纖維，厚度75微米，涂覆平均； 凡絕緣層上一丁點針孔、微粒、黑點、垃圾都是導致鋁基板被高壓擊穿的端由，所以絕緣層涂覆的背景扼制十分關緊。

從上表中表面化可看見，美國產品的各項指標都比國產指標要高。約略這也是國內的通信大客戶直到現在還不許可國產鋁基板料的端由之一。

基材表觀：鋁基前一任官吏何表面化的擦痕、劃傷、針孔、凹點、花紋狀磨刷印都不收繳。

6.應用和供應商：

·應用領域：

通信電源：穩壓器、調節器、DC-AC轉接器；

電子扼制：替續器、結晶體管基座、各種電路中元部件降低溫度；

交換機、微波：散熱裝置、半導體部件絕緣導熱、電動機扼制器；

工業交通工具：點火器、電壓調節器、半自動安全扼制系統、燈光變換系統；

電腦：電源裝置、軟盤驅動器、主機板；

家用電器：輸入-輸出放大器、音頻、功率均衡放大，等等。

7·供貨

金 屬基市場在中國正在一年一年地擴張，海外眾多電子裝配商亦在國內投資建廠，商機是無限的。到現在為止珠三角學已有眾多工廠作鋁基電路板，而通信電源用的鋁基板，例如艾默生 （安圣、華為）、中興等到現在為止仍然運用進口基材，國產的價錢雖便宜，但據聞試過多次未有一家能許可。珠三角學已有幾家工廠到現在為止到了月產幾十、幾百K的量，估計 產量為數百平方米。在作批量出產方面漸漸積累了眾多經驗。