高频微波印制板制造技术.doc

高频微波印制板制造技术 主讲：杨维生 一、前言 1.高频微波印制板在我国获得飞速发展的主要原因： 1）通信业的快速进步，使原有的民用通信频段显得非常的拥挤，某些原军事用途的高频通信，部分频段从21世纪开始，逐渐让位给民用，使得民用高频通信获得了超常规的速度发展。 2）高保密性、高传送质量，要求移动电话、汽车电话、无线通信，向高频化发展。 3）计算机技术处理能力的增加，信息存储容量增大，迫切要求信号传送高速化。 二、定义 1.微波定义。 波长为1m~0.1mm之间，相应的频率范围为300MHZ~3000GHZ（1GHZ=1000MHZ）的电磁波称为微波。 常将微波划分为分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波四个波段。 波段名称 波长范围 频率范围 频段名称 分米波 厘米波 毫米波 亚毫米波 1m(10cm 10cm(1cm 1cm(1mm 1mm(0.1mm 300MHZ~3GHZ 3GHZ~30GHZ 30GHZ~300GHZ 300GHZ~3000GHZ 特高频（UHF） 超高频（SHF） 极高频（EHF） 超极高频 表1微波波段的划分 波段 频率范围/GHZ 波段 频率范围/GHZ UHF 0.3 ?1.12 Ka 26.5 ?40.0 L 1.12 ?1.7 Q 33.0 ?50.0 Ls 1.7 ?2.6 U 40.0 ?60.0 S 2.6 ?3.95 M 50.0 ?75.0 C 3.95 ?5.85 E 60.0 ?90.0 Xc 5.85 ?8.2 F 90.0 ?140.0 X 8.2 ?12.4 G 140.0 ?220.0 Ku 12.4 ?18.0 R 220.0 ?325.0 K 18.0 ?26.5 　 　 表2微波中的常用波段 微波特点： 1）频率高。微波的震荡频率极高，每秒在三亿次以上，震荡周期很短，在10-9~10-12s之内，和低频器件电子的渡越时间10-8~10-9s属同一数量级或者还小得多。微波的频率高，在不太大的相对带宽下，其可用频带很宽。频带宽意味着信息容量大，使得它在需要很大信息容量的场合得到了广泛的应用。 2）似光性。微波的波长比一般的宏观物体（如建筑物、船舰、飞机和导弹等）的尺寸都小得多，当微波波束照射到这些物体上时，将会产生显著的反射。波长越短，其传播特性就越接近于几何光学，波束的定向性和分辨能力就越高，天线的尺寸也可以做得越小。 3）能够穿透电离层。微波能毫无阻碍地、低衰减地穿过电离层，因此称微波是“宇宙窗口”，为卫星通信、宇宙通信、导航、定位以及射电天文学的研究和发展提供了广阔的发展前景。 4）测量技术上特点。在测量技术上微波波段也有明显特点。低频电路测量的几个基本参量是电压、电流和频率，在微波波段电压和电流已失去了唯一确切的含义，因而测量的基本参量是功率、阻抗和波长。 2.微波的应用。 1）微波技术的早期发展是和雷达交织在一起的。 2）微波通信是国际公认的最有发展前途的三大传输手段（微波、卫星和光纤）之一。 3.高频微波印制板定义。 在具有高频微波基材的覆铜板上，加工制造成的印制板，叫作高频微波印制板。这是一钟刚性印制板，分为单面、双面、多层高频微波印制板。高频基材同普通FR-4基材合压形成的印制板，叫做混合型多层印制板；高频微波基材与金属基混合压成的基材制成的印制板，叫做高频金属基印制板。 三、基材要求 印制板的整体特性、加工性能、长期可靠性，在很大程度上取决于基板材料的特性。对高频微波印制板而言，所使用的基材与FR-4是完全不同的。为实现高速传送信号，要求基材的选用，必须考虑介电常数（Dk）和介质损耗因素（Df）这两个性能参数。根据电子产品的性能要求，选取不同介电常数的基材来制造高频微波印制板。 1.介电常数 介电常数Dk（或εr），英文为dielectric constant或relative permittivity，表示某电介质电容器的电容，与同样构造的电容器在真空状态下的电容之比。介电常数Dk（或εr），通常表示出某种材料存储电能能力的大小。国内旧的专业文献资料，常用εr符合表示，而国外和新的国内文献资料，常用Dk表示。 2.覆铜板的介电常数 覆铜板，由树脂、增强材料（布、纤维、纸）和充填剂所组成，构成为电的绝缘体，也称为电介质。 基板材料，实际上是整块印制板中的一个电容器。当介电常数Dk大时，表示存储电能大，电路中电信号的传播速度就会变低；反之，Dk小时，电信号传播速度就快。 在高频线路中，信号的传播速度，有以下的关系： v=