5G线路板高频高速材料介绍

技术文献 | 2020-10-10 18:39:01 | 小编

覆铜板行业处于整个PCB产业链中游，为PCB产品提供原材料。覆铜板是将电子玻纤布或其它增强材料浸以树脂胶黏剂，通过烘干、裁剪、叠合成坯料，一面或双面覆以铜箔并经热压而制成的一种板状材料，主要用于制作印制电路板(PCB)，对PCB起互联导通、绝缘和支撑的作用。产业链上游为电解铜箔、木浆纸、玻纤布、树脂等原材料，下游是PCB产品，终端产业是航空航天、汽车、家电、通信、计算机等。

2019年5G初步商用，核心材料高频覆铜板等制品的上游原材料与传统CCL基本类似，经过下游PCB制造商生产为适用于高频环境的高频电路板后应用于基站天线模组、功率放大器模组等设备元器件，并最终广泛应用于通信基站(天线、功率放大器、低噪音放大器、滤波器等)、汽车辅助系统、航天技术、卫星通讯、卫星电视、军事雷达等高频通信领域。

5G高频技术对电路提出更高要求。工作频率在1GHz以上的射频电路一般被称为高频电路，移动通信从2G到3G、4G过程中，通信频段从800MHz发展至2.5GHz，5G时代，通信频段将进一步提升。PCB板在5G射频方面将搭载天线振子、滤波器等器件。按工信部要求，预计早期5G部署将采用3.5GHz频段，4G频段主要在2GHz左右。通常把30~300GHz频段内的波长为1~10毫米的电磁波成为毫米波。

5G大规模商用时，毫米波技术保证了更好的性能：带宽极宽，28GHz频段可用频谱带宽可达1GHz，60GHz频段每个信道可用信号带宽可达2GHz;相应天线分辨率高，抗干扰性能好，小型化可实现;大气中传播衰减较快，可实现近距离保密通信。

为解决高频高速的需求，以及应对毫米波穿透力差、衰减速度快的问题，5G通信设备对PCB的性能要求有以下三点：

1. 低传输损失;

2. 低传输延迟;

3. 高特性阻抗的精度控制。PCB高频化有两条途径，一个是PCB的加工制程要求更高，另一个是使用高频的CCL——满足高频应用环境的基板材料称为高频覆铜板。

主要有介电常数(Dk)和介电损耗因子(Df)两个指标来衡量高频覆铜板材料的性能。Dk和Df越小越稳定，高频高速基材的性能越好。此外，射频板方面，PCB板面积更大，层数更多，需要基材有更高耐热(Tg，高温模量保持率)以及更严格的厚度公差。

常见线路板主要的高频高速材料有几种：碳氢树脂、PTFE、LCP液晶高聚物、PPE/PPO等。