高频微波印制板技术及发展前景

崔良端+朱忠翰+贾亮峰+金俊+沈岳

摘要：本文通过介绍高频微波印制板的技术及其设计，了解其制作材料特性及生产工艺特性，分析高频微波印制板技术的发展前景，以为我国通讯事业的进一步发展提出建议。

【关键词】高频微波印制板技术 印制板生产工艺 发展前景

1 高频微波印制板技术及其设计

高频微波印制板（PCB）是由结构复杂的复合材料组成的，因此其设计及制造较为复杂。在设计制造高频微波印制板时，应当注意以下问题：

1.1 高频微波印制板设计软件的选择

在进行高频微波印制板设计时，需要选择专业的高频微波印制板布线软件。但是这种布线软件极易因为本身无法描述设计含义而导致判断出错，因此有时也选取非专业布线软件进行设计绘图，此时应当注意绘图时应先绘出线路图形的轮廓，并在图上涂上相应阴影以及做好尺寸标注说明。应当把高频微波印制板图形放置在不同的图层内，以便于生产时转换文件。在进行高频微波印制板设计时，应当充分了解设计软件，以便正确表达设计含意。

1.2 高频微波印制板外形边框线

在设计高频微波印制板时必须有外形边框层，且该边框层应是唯一的。因为在绘制多层边框层时，外形边框层极易不重合，这将导致生产商家难以判断高频微波印制板的外形尺寸。如果必须绘制多层边框层，需要在加工说明中做出相应说明。最后，边框线应用封闭线型表示，其线宽应适中。一些设计中要求在边框层周围设置禁止布线层，此时应将禁止布线层绘制在边框层的内侧，且与线路图形保持一定距离。

1.3 高频微波印制板表面处理

高频微波印制板的表而一般不需涂阻焊剂，因为普通的阻焊剂本身具有不均匀性以及介电常数的不确定性，对信号的传送具有较大影响。同时去掉高频微波印制板的组成材料包含聚四氟乙烯，这种材料的表而极为光滑，如果在该材料的表而涂覆阻焊剂就难以附着，从而引起脱落。高频微波印制板的线路表而一般会采取热处理喷锡方式进行整平。这种方法的可焊性较好，但是材料本身的特性不同，使得表而附着力较差，因此现在行业趋于采用镀厚金工艺，这种加工方法的处理效果好，但成本较高。

2 制作用材料

高频传输要求传送的介质层材料具有较低的介电常数。介电常数影响传输信号的储存能力，其数值越低，储存效果越强，充电放电过程也越快，从而使得传输速度大大提高。目前使用的聚四氟乙烯、聚丙烯以及聚苯乙烯等高分子材料都具有较低的介电常数，因此常被用来作为介质层。其中以聚四氟乙烯的介电常数最低，因此目前高频微波印制板大多采用聚四氟乙烯制造。高频微波印制板是当前信息行业的产品，其一般分为两大类，一是用于高频信号传输的电子产品，例如雷达、广播以及电视、电话等：二是用于高逻辑信号传输的电子产品，例如电脑、智能电器以及卫星接收器、天线等。这两者都是以聚四氟乙烯为基础载体，以陶瓷粉末增加强度的复合材料，属于难加工材料。R04350高频线路覆铜箔板材及R04403半固化片为高频微波印制板制造主要用材。

3 基本工艺流程

高频微波印制板的加工工艺流程如图1所示。

其中，钻孔较为麻烦，因为聚四氟乙烯材料的强度较低，当钻头不够锋利或切削力度不够时，不但会产生较大污染，同时加工的基材还可能嵌入加工板中，从而造成材料纤维的撕裂，导致金属化孔内的空洞。因此按照加工经验，需要采用较低的转速和进给速度，并且综合考虑孔径大小、基材的含胶量以及是否缠刀等因素来进行钻孔加工。

高频微波印制板的外形铣过程常易产生毛边，因此在进行铣制时，需要合理调整工艺参数。外形铣完成后，需要进行外形去污处理，处理方法通常采用等离子法以及化学溶液处理法，前一种方法需要专业设备配合，成本较高，后一种方法操作简单，成本较低，但去污效果较差。由于高频微波印制板的热膨胀系数较大，因此在镀铜过程中应当严格控制镀铜工艺，确保材料的延展性以及抗拉强度满足要求。印阻焊方法一般采用化学方法或表而喷砂处理，以避免磨板。

4 未来发展前景

目前，高频微波印制板的发展逐渐朝向基材多样化、设计高精度化以及计算机控制化、制造工艺专业化、镀铜技术多样化以及外形加工数控化等方向发展，这使得高频微波印制板出现了一些较好的印制板材，其中应用较为广泛的有氟树脂印制制板基材、纤维增强聚酞亚胺层压板、高频多层板基材等。这些高频微波板材发展极快，且介电常数已经覆盖了2.2～10范围。为了满足高频微波印制板的生产需求，新型的生产材料正被不断开发出来，以满足接地、散热等特殊要求。我国的高频微波印制板发展起步较晚，因此高频板基材品种比较单一，但通过对高频微波印制板的制造工艺的深入研究，充分汲取国内外高频微波印制板的发展经验，在科学技术的充分支持下，我国的高频微波印制板一定会得到快速发展，并充分应用到当前的电子产品中。

5 结语

在设计制造高频微波印制板时，需要对其加工工艺流程进行合理设计，在保证性能的基础上，尽量降低生产成本，提高生产效率，改善产品质量，并充分汲取经验，以为高频微波印制板的早日國产化打下基础。

参考文献

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[2]祝大同.基板材料对PCB高速传送特性的影响 PCB基板材料性能的有关理论探讨之二[J].印制电路信息，2002（10）： 29-34.endprint