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為你介紹一下5G線路板高頻高速材料

2024年09月25日09:46 

PCB產業鏈的中游是覆銅板行業,它為PCB產品提供原材料。覆銅板是將電子玻纖布或其它增強材料浸以樹脂膠黏劑,通過烘干、裁剪、疊合成坯料,一面或雙面覆以銅箔并經熱壓而制成的一種板狀材料,主要用于制作印制電路板(PCB),對PCB起互聯導通、絕緣和支撐的作用。產業鏈上游為電解銅箔、木漿紙、玻纖布、樹脂等原材料,下游是PCB產品,終端產業是航空航天、汽車、家電、通信、計算機等。

19年5G初步商用,核心材料高頻覆銅板等制品的上游原材料與傳統CCL基本類似。

PCB廠生產為適用于高頻環境的高頻電路板后應用于基站天線模組、功率放大器模組等設備元器件,并最終廣泛應用于通信基站(天線、功率放大器、低噪音放大器、濾波器等)、汽車輔助系統、航天技術、衛星通訊、衛星電視、軍事雷達等高頻通信領域。

5G高頻技術對電路提出更高要求。工作頻率在1GHz以上的射頻電路一般被稱為高頻電路,移動通信從2G到3G、4G過程中,通信頻段從800MHz發展至2.5GHz,5G時代,通信頻段將進一步提升。PCB板在5G射頻方面將搭載天線振子、濾波器等器件。按工信部要求,預計早期5G部署將采用3.5GHz頻段,4G頻段主要在2GHz左右。通常把30~300GHz頻段內的波長為1~10毫米的電磁波成為毫米波。


5G線路板大規模商用時,毫米波技術保證了更好的性能:帶寬極寬,28GHz頻段可用頻譜帶寬可達1GHz,60GHz頻段每個信道可用信號帶寬可達2GHz;相應天線分辨率高,抗干擾性能好,小型化可實現;大氣中傳播衰減較快,可實現近距離保密通信。

為解決高頻高速的需求,以及應對毫米波穿透力差、衰減速度快的問題,5G通信設備對PCB的性能要求有以下三點:


1. 低傳輸損失;2. 低傳輸延遲;3. 高特性阻抗的精度控制。PCB高頻化有兩條途徑,一個是PCB的加工制程要求更高,另一個是使用高頻的CCL——滿足高頻應用環境的基板材料稱為高頻覆銅板。

主要有介電常數(Dk)和介電損耗因子(Df)兩個指標來衡量高頻覆銅板材料的性能。Dk和Df越小越穩定,高頻高速基材的性能越好。此外,射頻板方面,PCB板面積更大,層數更多,需要基材有更高耐熱(Tg,高溫模量保持率)以及更嚴格的厚度公差。

常見線路板主要的高頻高速材料有幾種:碳氫樹脂、PTFE、LCP液晶高聚物、PPE/PPO等。

(一)碳氫樹脂

碳氫樹脂是指聚烯烴均聚物或共聚物,包括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介電性能優異:Dk≒2.4/Df≒0.0002
②較高的耐熱性③較好的耐化學性

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