高频速PCB基板材料11.docx

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1、【中国环氧网(中国环氧树脂行业在线)www.epoxy-】2009年1月22日讯：在世界上高速高频化环氧树脂印刷线路板(PCB)，真正形成规模化的市场源于1999年。美国电子电路互连与封装协会(IPC)的会长Thomas J.Dummrich对世界这一发展趋势，曾作过这样的评价：“1999年是全球PCB产业发展史上最具有戏剧性的一年，无论在全球市场结构上或在技术的演变上，都面临着重要的转变。” 据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家介绍，该会长提及的全世界环氧树脂印刷线路板(PCB)的“市场结构上或技术上”的重要转变，其一个重要的表现方面，就是高速化及高频化环氧树脂印刷线路板(PC

2、B)市场的迅速兴起和发展。 2、发展高速化、高频化PCB已成为PCB业当前的重要工作 目前日本业在发展“差别化战略”中，把发展高速化、高频化环氧树脂印刷线路板(PCB)的制造技术，摆在相当重要的地位。台湾也是这样：不少台湾的大型环氧树脂印刷线路板(PCB)生产厂家，近几年来重点发展这类环氧树脂印刷线路板(PCB)的制造技术。例如，南亚电路板公司在高速化、高频化PCB的品种发展上作了很多的开发、研究工作。所使用的低介电常数基板材料的数量，在近几年已攀升到世界的前几名的大厂(在2000年间，低的基板材料使用量，成为居世界第2位的厂家）。对于高速化、高频化PCB的发展前景，南亚高层管理者报有十分乐观

3、的态度。他们预测这种高速化、高频化PCB产品的市场需求高峰出现的契机，可能会在2003年下半年。 在发展高速化、高频化环氧树脂印刷线路板(PCB)产业中，从它的产品设计，到选择基板材料、产品制作、产品检验都处处包含着新技术、新水平。它的应用领域也提升到一个新的高档次产品方面。因此中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家认为，高速化、高频化环氧树脂印刷线路板(PCB)产业，是带有高附加值的、具有“知识经济”产业。 发展高速化、高频化环氧树脂印刷线路板(PCB)产品，将给其带来新的商机、新的广阔的应用市场。例如，电子元器件和电子产品，在信号传输速度上更加发展其高速化，就可更快地推动计算机网

4、络化技术的进步。一些电子产品就更快推出新一代的产品。台湾一位PCB专家在此方面发展上，曾作了这样两个形象的预测：“如果等到有一天，出现用各人电脑下载一部DVD的影片只用30秒，根本不用跑到商店去花钱购买、或租赁就可以在家里迅速看到，这时候真正的对这种新一代电脑的大量需求就会到来”。 再例如通过电脑、移动电话等带有影视的通讯工具，就可以实现进行商务的谈判及交往、就可以实现更直观地与相隔很远的朋友、亲友象似“面对面”的进行聊天。那幺这类视讯产品的发展前景是非常广阔的。因此作为这类高速化、高频化PCB产品所需要印制电路板，也随之会出现很大的市场。2009年1月23日讯：当前，生产、开发环氧树脂印刷线

5、路板(PCB)用基板材料的高速化、高频化，已成为了全世界环氧树脂印刷线路板(PCB)厂家，以及环氧树脂印刷线路板(PCB)基板材料基板生产厂的重要课题。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家表示，更深入的研究基板材料高速化、高频化的理论、特性，了解国外的开发进展以及在环氧树脂印刷线路板(PCB)制造中，达到最佳对这类基板材料的选择和应用，是当前需要开展的一项十分重要和必要的技术工作。 3、高速高频化PCB用基板材料更加突出到重要地位 在发展高速化高频化环氧树脂印刷线路板(PCB)产业中，所用的基板材料更加突出到重要地位。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家介绍，它主要表

6、现在以下2方面： (1)选择适宜的基板材料是实现PCB的高速高频化重要方面。 要赋于环氧树脂印刷线路板(PCB)高速、高频化的特性，主要是通过两方面的技术途径：一方面，是使这种PCB发展成为高密度布线（微细导线及间距、微小孔径）、薄形以及导通、绝缘的 高可靠性。这样可以能进一步缩短信号传输的距离，以减少它在传输中的损失。另一方面要采用具有高速、高频特性的PCB用基板材料。而后者的实现，是要求环氧树脂印刷线路板(PCB)业开展对这类基板材料的深入了解、研究工作；找出、掌握准确控制的工艺方法。以此来达到所选用的基板材料与PCB 的制造工艺、性能及成本要求能够实现合理匹配的目的。 (2)基板材料起着

7、保证PCB性能与可靠性，提高竞争性的重要作用。 由于基板材料在发展高速高频化PCB技术与产品中具有突出的重要地位。所以，许多环氧树脂印刷线路板(PCB)厂家在开发这类PCB产品中，把其研究、实验的重点放在对所选基板材料上。以台湾的大量生产高速化、高频化PCB的工厂南亚电路板公司为例，近几年来把技术工作重点，投入到对基板材料生产厂家送来的基材的研究、选择、实验、调整自有工艺之上，据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家介绍，他们付了很大的财力、物力，也取得了很大的成效。日本不少PCB 厂家在开拓世界高速高频化PCB市场的工作中，以加快应用高水平的此基板材料为“有利武器”尝到了相当大的“

8、甜头”。 【中国环氧网(中国环氧树脂行业在线)www.epoxy-】2009年1月24日讯：消当前，生产、开发环氧树脂印刷线路板(PCB)用基板材料的高速化、高频化，已成为了全世界环氧树脂印刷线路板(PCB)厂家，以及环氧树脂印刷线路板(PCB)基板材料基板生产厂的重要课题。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家表示，更深入的研究基板材料高速化、高频化的理论、特性，了解国外的开发进展以及在环氧树脂印刷线路板(PCB)制造中，达到最佳对这类基板材料的选择和应用，是当前需要开展的一项十分重要和必要的技术工作。 二、高速高频化PCB主要特性与基板材料介电特性的关系 1、高速高频化PCB特性

9、与基板材料、tan关系 高速高频化的PCB特性，主要表现在3个方面： (1)具有传输损失()小，传输延迟时间(Tpd)短，信号传输的失真小的特性。 (2)具有优秀的介电特性(主要指：相对介电常数性r ；介质损失角正切性tan)。并且这种介电特性(r、tan)在频率、湿度、温度的环境变化下仍能保持它的稳定稳定； (3)具有特性阻抗(Zo)的高精度控制。 上述高速高频化的环氧树脂印刷线路板(PCB)特性，是由PCB的基板材料特性所保证的。要达到上述的特性，就需要基板材料具有低相对介电常数性(r ，以下简称为“介电常数”，简化用表示)、低介质损失角正切性(tan)。中国环氧树脂行业协会(www.ep

10、oxy-)专家表示，高速高频化PCB的低传输损失、少传输延迟、高特性阻抗的精度控制的特性与基板材料电常数性、介质损失角正切的关系如图1所示。 图1是以带状线的传输方式为例，来说明了环氧树脂印刷线路板(PCB)的各个信号传输的相关特性与PCB基材特性的相互关系。在实现高速传输的过程中（特别是网络传输的过程中），随着信号的衰减，它的信号延迟也在增加。因此中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家表示，高速化、高频化PCB实现低传输损失化将是十分重要的。 导体电路上的传输损失大体包括导体损失(c)介质（绝缘体）损失(d)、辐射损失3个方面。前两者都与频率的大小相关，它们之间成正比的关系。其中，

11、介质损失(d)是主要受到基板材料绝缘层的介电常数()、介质损失角正切(tan)这2个介电特性所支配。而又对传输延迟、特性阻抗精度控制有着重要的影响。 上述的、tan两个介电特性，和基板材料绝缘层的厚度、导电层的电路图形形状等，一起构成了对特性阻抗值高精度控制的3个重要因素。实现传输、处理高频信号的环氧树脂印刷线路板(PCB)，除了需求它所用基材的低介电常数化、低介质损失角正切外，还需要这2项介电特性在频率、湿度、温度的环境变化下，都表现出飘浮性要小，稳定性高的特性。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家说，对高速、高频化环氧树脂印刷线路板(PCB)所用的基材的性能要求，除了要具有上述

12、的介电特性外，还应兼备其它主要特性如优异的耐热性、加工性、成型性、可适应于可制造30层等特性。2009年2月1日讯：消当前，生产、开发环氧树脂印刷线路板(PCB)用基板材料的高速化、高频化，已成为了全世界环氧树脂印刷线路板(PCB)厂家，以及环氧树脂印刷线路板(PCB)基板材料基板生产厂的重要课题。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家表示，更深入的研究基板材料高速化、高频化的理论、特性，了解国外的开发进展以及在环氧树脂印刷线路板(PCB)制造中，达到最佳对这类基板材料的选择和应用，是当前需要开展的一项十分重要和必要的技术工作。 2、基板材料的介电常数 介电常数(dielectric

13、 constant，简称或Dk)是指在规定形状的电之间填充分电介质而获得的电容量(C)与相同电极之间为真空时的电容量(C0)的之比(C/C0)，称为介电常数。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家介绍说，由定义可见介电常数表示电介质电容器电容，与真空电容的比率。它的宏观上表现出这种材料存储电能能力的大小。介电常数的同义词是“电容率”，日文为“诱电率”。由字面上可以体会到与之间的关系含义。当基板材料的介电常数(即电容率)较大时，即表示信号线中的传输能量已有不少被“蓄容”在基板材料中，如此就造成信号完整性变差，传送速率减慢。 关于对信号传输速度的影响问题，台湾电路板协会(TPCA)技术专

14、家白蓉生先生也打了两个生动、形象的的比喻：“正如同高速公路上若有大量污泥存在时，其车驱动的部分能量会被吸收，车速也会随之减慢。”又如：“在弹簧式路面上跑步时，其速度自然不如正常面跑得快，原因当然还是部分能量被浪费在弹跳掉了”(引自：技术专家白蓉生：专家对电路技术术语手册(2000版)。在电信号在环氧树脂印刷线路板(PCB)上传输中，部分像上述两例吸收、消耗能量那样会被损失一部分。基板材料的不同树脂组成、不的增强材料会的会带来不同程度的传输损失。图1所示了各种不同的树脂构成的基板材料的介电常数与PCB的传输损失的对比。 3、基板材料的介质损失角正切 介质损失角正切(Dissipation Fac

15、tor ，简称tan或Df)顾名思义即是当信号或能量在电介质里传输与转换过程中所消耗的程度。理想的绝缘电介质内部并没有自由电荷，而实际的电几介质内部，总是存在有少量的自由电荷，因此是造成电介质漏电及产生损失的原因。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家介绍，白蓉生专家对介质损失角正切作了更加易懂的解释：“它在信息与通信业界中最简单、最通俗的定义就是：信号线中已漏失到绝缘基材中的能量，与尚存在线中能量的比值。”2009年2月3日讯：消当前，生产、开发环氧树脂印刷线路板(PCB)用基板材料的高速化、高频化，已成为了全世界环氧树脂印刷线路板(PCB)厂家，以及环氧树脂印刷线路板(PCB)

16、基板材料基板生产厂的重要课题。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家表示，更深入的研究基板材料高速化、高频化的理论、特性，了解国外的开发进展以及在环氧树脂印刷线路板(PCB)制造中，达到最佳对这类基板材料的选择和应用，是当前需要开展的一项十分重要和必要的技术工作。 实现传输、处理高频率信号的环氧树脂印刷线路板(PCB)，在信号传输损失方面，除了需求它所用的基板材料的低介电常数、低介质损耗角正切外，还与PCB的导线宽度、绝缘层的厚度、特性阻抗等相关。图4表示了导线宽度、绝缘层的厚度与传输损失的关系。 三、高速化、高频化PCB基板材的特性及技术的发展 环氧树脂印刷线路板(PCB)用基板材

17、料高速、高频特性(即主要指低、低tan性)，是由它所组成的树脂、增强材料(包括填充分材料)、铜箔、工艺条件等诸因素所构成的。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家表示，其中最重要的因素是树脂。图5所示了这一关系。2009年2月4日讯：消当前，生产、开发环氧树脂印刷线路板(PCB)用基板材料的高速化、高频化，已成为了全世界环氧树脂印刷线路板(PCB)厂家，以及环氧树脂印刷线路板(PCB)基板材料基板生产厂的重要课题。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家表示，更深入的研究基板材料高速化、高频化的理论、特性，了解国外的开发进展以及在环氧树脂印刷线路板(PCB)制造中，达到最佳对

18、这类基板材料的选择和应用，是当前需要开展的一项十分重要和必要的技术工作。 1、不同树脂所构成的高速、高频PCB用基板材料 (1)不同树脂所构成的高速、高频PCB用基板材料 基板材料所用的树脂的介电常数、介质损失角正切的高低，主要受到技术的结构本身的极化程度大小而定。极化程度愈大，介电常数值就愈高。因此中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家表示，消除或降低树脂中的易极化的化学结构，来达到有效的降低基板材料、tan值。以下分别介绍各种具有高介电特性的树脂构成的高速、高频PCB用基板材料的特性情况。 聚四氟乙烯树脂(PTFE)。 在低介电常数、低介质损失角正切基板材料所用的树脂中，早期应用

19、较多的是聚四氟乙烯树脂(PTFE)。这种低树脂的基板材料,在1975年间被收入到美国军标中,从此在以航天、航空、军工业为中心的领域中,得到长年的使用。但PTFE树脂的玻璃化温度接近室温，它像一般热塑性树脂那样尺寸稳定低，而在机械强度、热传导性等方面又不如热固性树脂的材料。在印制电路板的制作上必须要经特殊的电镀前处理，并且它在成型加工、机械加工(切削加工)上较为困难。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家表示，这使得PTFE树脂基材无法制造高密度化环氧树脂印刷线路板(PCB)和高多层化PCB产品。 聚酰亚胺树脂(PI) 聚酰亚胺树脂(Polyimides，简称PI)是分子主链上含有酰亚

20、胺环结构的环链高聚物树脂。它是具有很高耐热性的、开发较早的树脂。也是最早应用于基板材料制造的耐高温、较低性的树脂。在IPC4101A标准中，这种基材有多种型号的编号。如：NO.40板(Tg200), NO.41板(Tg250), NO.42板(Tg:200250)。在MIL标准中(S13949H)为“GI”板。用聚酰亚胺树脂制作的PCB基板材料，具有高Tg性，并还兼备低介电常数性(改性PI树脂的基板材料值可达到3.33.6)。因而它目前已被大量地应用在航天航空、军工产品上以及大型计算机、大型通信设备中的PCB上。但它目前还存在着一些不足：表现在有较高的吸水率；在进行层压加工中易发生分层的现象；

21、成本较高等。因此中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家预测：现在以至将来，这种基板材料成为高速高频化的PCB基板材料的主流，是不可能的。 热固性氰酸酯树脂(CE) 热固性氰酸酯树脂(cyanate ester，简称CE)是一种具有很好的介电特性的树脂，但考虑到它的成本性、加工性，目前很少单独地用于基板材料的制造中。往往是通过用环氧树脂、双马来酰亚胺树脂(bismaleimide，简称BMI)、高耐热性的热塑性树脂等对其的改性，才成为优异综合特性的基板材料用树脂。特别突出的改性CE的成功例，是由双马来酰亚胺与氰酸酯树脂合成出的双马来酰亚胺三嗪树脂(bismaleimide-triazi

22、ne，简称BT树脂)。它是一种优秀的低r性的基板材料用树脂材料。近几年来，它的市场需求在不断扩大。日本三菱瓦斯化学公司于20世纪90年代中获得将其应用基板材料上的重大成果，成为了这类基板材料世界上目前最大的生产厂家。 另外ISOLA(欧洲)、日立化成(日)等公司也有该类基材产品。由于它是一种重要的低基材，因此被列入到了世界的一些权威标准之中(例如，在IPC-4101A标准中，定为30板；在IEC标准中，定为18板；在JIS标准中定为“GTI 1F板”)。BT树脂中的极性官能团含量很少，甚至不含活性氢的官能团。这使得这种基板材料的r值很低。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家介绍，

23、它是一类适用于高频、高速化环氧树脂印刷线路板(PCB)要求的、有发展前景的基材产品。特别是较为广泛地应用在要求高速化的IC封装基板上。美国SIA(美国半导体协会)组织已在近期将它列入20002010年半导体封装基板用的重点发展的新型基板材料。但当前这种BT树脂基材在价格上与低、高Tg性的FR-4基板材料相比，略还存在着一定的劣势。2009年2月5日讯：当前，生产、开发环氧树脂印刷线路板(PCB)用基板材料的高速化、高频化，已成为了全世界环氧树脂印刷线路板(PCB)厂家，以及环氧树脂印刷线路板(PCB)基板材料基板生产厂的重要课题。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家表示，更深入的研

24、究基板材料高速化、高频化的理论、特性，了解国外的开发进展以及在环氧树脂印刷线路板(PCB)制造中，达到最佳对这类基板材料的选择和应用，是当前需要开展的一项十分重要和必要的技术工作。 聚苯醚树脂(简称PPE或PPO) 使用热塑性树脂作为基材的主树脂，是开发制作出低r、低tan基板材料的一个很好的途径。近20年左右，在这方面的开发技术获得了较大的进展。它在基板材料中应用最广泛的是聚苯醚树脂(简称PPE或PPO)。PPE树脂为一种热塑性树脂 ，属于非结晶材料。这种树脂具有较高的机械强度、高尺寸稳定性、低吸湿率、低介电常数、低介质损失角正切。它的r、tan特性，在温度、湿度、频率的变化下，具有很好的稳

25、定性。 为了解决热塑性树脂共有的耐热性和耐溶剂性低下的问题，多是利用高分子的互穿网络技术(IPN技术)据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家介绍，就是在PPE树脂中引入热固性树脂或可参预反应的某种官能基团等，使它成为聚合物合金化。常见引入的树脂为环氧树脂、氰酸酯树脂、含丙烯基的树脂或化合物等。自上世纪80年代以来，日本、美国、西欧等国家、地区已相继开发出了多种类型的热固性PPE覆铜板。解决该树脂体系的熔融粘度过高；准确、适当地选择热固化的树脂比例量；压制成型加工的更优条件这些都是当前所要进一步研究开发的主要课题。 改性环氧树脂(低型EP) 环氧树脂(EP)原本的介电特性对于高频电路

26、用基板材料来讲，是并不很理想的；中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家表示，对它进行改性可达到低r性基板材料(低型FR-4)的特性要求。通过这条途径而实现的低性基材，具有制造成本低、加工性好的优势。在改性的技术上, 尽管在国外文献报道中有各种各样的手段，但国外有的覆铜板技术专家认为，目前较有成效的主要有两条渠道：其一，在环氧树脂体系中引入带有烷基结构的，或低极性、较大分子基团的树脂固化剂。其二，在环氧树脂体系中引入可以通过与原环氧树脂发生固化反应，起到对极性基团进行封闭作用的固化类树脂或化合物。 其它树脂 为了使基板材料进一步的降低其介电常数，国外覆铜板业还在最近几年不断地开发出新型

27、树脂，并用它制作出低r性的基板材料。在这方面所采用的新型树脂如：马来酰亚胺苯乙烯树脂(简称MS树脂)、苯并环丁烯树脂(简称BCB树脂)。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家表示，另外还有一些低r性、高熔点的热塑性树脂，例如聚醚酮醚树脂(Polyether Ether Ketone， PEEK)等。2009年2月6日讯：消当前，生产、开发环氧树脂印刷线路板(PCB)用基板材料的高速化、高频化，已成为了全世界环氧树脂印刷线路板(PCB)厂家，以及环氧树脂印刷线路板(PCB)基板材料基板生产厂的重要课题。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家表示，更深入的研究基板材料高速化、高

28、频化的理论、特性，了解国外的开发进展以及在环氧树脂印刷线路板(PCB)制造中，达到最佳对这类基板材料的选择和应用，是当前需要开展的一项十分重要和必要的技术工作。 四、对高速高频化基板材料的选择与评价 1、高速高频化基板材料的种类与特性的对比 在目前世界上，主要可提供的高速高频化基板材料的品种、牌号，见表1所示。各种高速高频化基板材料具有不同的优、缺点，了解它们不同的优、缺点，有助于PCB业在使用这类基板材料上，对它们有最佳的选择。并在制造高速高频化环氧树脂印刷线路板(PCB)中，充分发挥它们的长处，采取有关工艺措施去克服它们的短处。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家表示，表2从基

29、板材料的介电特性(、tan)、信号传输速度、耐金属离子迁移性、耐热性(Tg)、耐湿性、加工性、成本性等7个方面对比了各种不同的高速高频化基板材料优、缺点(按各性能项目，分别由好到劣地进行了“排队”)。2009年2月9日讯：消当前，生产、开发环氧树脂印刷线路板(PCB)用基板材料的高速化、高频化，已成为了全世界环氧树脂印刷线路板(PCB)厂家，以及环氧树脂印刷线路板(PCB)基板材料基板生产厂的重要课题。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家表示，更深入的研究基板材料高速化、高频化的理论、特性，了解国外的开发进展以及在环氧树脂印刷线路板(PCB)制造中，达到最佳对这类基板材料的选择和应

30、用，是当前需要开展的一项十分重要和必要的技术工作。 2、对基板材料的高速、高频特性的评价 衡量、表征基板材料的具有高速、高频特性的主要性能项目，是介电常数、介质损失角正切。总体讲，拥有高速、高频特性的基板材料，都为低介电常数、低介质损失角正切的基板材料。但具体讲，它还要同时具备它的介电常数、低介质损失角正切在频率、温度、湿度的变化下表现稳定的特性。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家表示，不论是此类基板材料的生产厂家，还是使用此类基板材料的环氧树脂印刷线路板(PCB)生产厂家，都应该认真研究高速、高频化基板材料在与频率、温度、湿度的变化关系，都具有那些共同的特性。 (1)与频率的关

31、系 图6为不同树脂基板材料的介电常数在不同频率下的变化情况，图7为 不同树脂基板材料的介质损失角正切在不同频率下的变化情况。2009年2月10日讯：消当前，生产、开发环氧树脂印刷线路板(PCB)用基板材料的高速化、高频化，已成为了全世界环氧树脂印刷线路板(PCB)厂家，以及环氧树脂印刷线路板(PCB)基板材料基板生产厂的重要课题。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家表示，更深入的研究基板材料高速化、高频化的理论、特性，了解国外的开发进展以及在环氧树脂印刷线路板(PCB)制造中，达到最佳对这类基板材料的选择和应用，是当前需要开展的一项十分重要和必要的技术工作。 一般型树脂基板材料在频

32、率变化的条件下，表现出、tan值变化较大的规律。特别是在1MHz到1GHz的频率内，它们的、tan值的变化更加明显。例如，一般型环氧树脂玻纤布基的基板材料(一般型FR4)在1MHz的频率下的值为4.70，而在1GHz的频率下的值变化为4.19。超过1GHz以上，它的值的变化趋势于平缓。其变化趋势是随着频率的增高，它的值在逐渐变小(但变化幅度不大)。例如在10GHz下一般FR-4的值为4.15.具有高速、高频特性的基板材料在频率变化的情况下，值保持恒定。自1MHz到1GHz的变化频率下，多为保持在0.02范围的变化内。其值在不同频率条件下(由低到高)，略微有下降的趋向。 一般型基板材料的介质损失

33、角正切(tan)，在受到频率变化(特别是在高频范围内的变化)的影响而产生tan值的变化要比大。其变化规律是趋于tan值的增大。因此在评价一种基板材料的高频特性时，要对其考察的重点是它的tan值变化情况。具有高速高频特性的基板材料，在高频下变化特性方面，与一般型基板材料存在着两类明显的不同：一类是随着频率的变化，它的tan值变化甚小。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家介绍，还有一类是在变化幅度上与一般型基板材料尽管相近，但它由于本身的tan值较低。 (2)与温度的关系 图8为不同树脂基板材料的介电常数在不同温度下的变化情况，图9为不同树脂基板材料的介质损失角正切在不同温度下的变化

34、情况。 如图8和图9所示，基板材料的、tan与温度变化的对应关系，是随着温度的升高而增大。其中tan的变化要比值变化表现得更加“敏感”。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家表示，以一般型FR-4为例，有这样的一组测试数据可以对此变化规律加以说明：0.018(在-30下)0.020(在0下)0.022(在30下)0.024(在60下)0.028(在90下)。高速、高频化的基板材料，在温度由低到高的变化条件下，其、tan变化幅度小，或、tan值本身基点就较低。2009年2月11日讯：消当前，生产、开发环氧树脂印刷线路板(PCB)用基板材料的高速化、高频化，已成为了全世界环氧树脂印刷线路

35、板(PCB)厂家，以及环氧树脂印刷线路板(PCB)基板材料基板生产厂的重要课题。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家表示，更深入的研究基板材料高速化、高频化的理论、特性，了解国外的开发进展以及在环氧树脂印刷线路板(PCB)制造中，达到最佳对这类基板材料的选择和应用，是当前需要开展的一项十分重要和必要的技术工作。 (3)与吸湿性的关系 基板材料树脂的分子构造中的极性大小，对它的高速、高频化的特性有相当大的影响。当分子结构中的极性越大，它的介电常数就越低。而水分子为高极性分子，它的值高达70。因此残留在基板材料内的湿气，会使基板材料的、tan值增大。为此可以看出，吸水率的大小，也是高速

36、高频化的基板材料的一项非常重要的特性项目。同时，若基板材料的吸水率(或吸潮率)过大，还会使多层板在压制加工时出现分层等问题。基板材料的耐湿性能，还对它的耐金属离子迁移性、耐漏电起痕性、湿态下的绝缘性能、耐热冲击性等带来有较大的影响。高Tg的基板材料一般在耐水、耐湿性方面表现优良。 在选择、评价高速高频化的基板材料的耐水、耐湿性方面，经常采用“PCT处理后的吸水率”的性能项目。PCT(高压锅蒸煮实验)处理, 是基板材料置于：121，0.2MPa 条件下, 进行数个小时(或数10几个小时)的吸潮处理，然后再测定它的吸水率。由于这种测试方法是非常苛刻的，这样就拉开了各种基板材料在耐水、耐湿性上的差距

37、，更容易得到分辨。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家表示，以一般FR-4基板材料为例，它随着PCT的处理的时间延长，吸水率有较明显的增加：0.492%(0.5h)0.50 % (2.5h)0.78% (6.5h) 1.25%(2.5h)，高速高频化的基板材料在PCT后的吸水率，一般FR-4的约1/2左右。 3、对高速高频化基板材料的性能要进行全面、综合的评价 无论是基板材料生产厂家在对高速高频化基板材料的开发、生产中，还是环氧树脂印刷线路板(PCB)厂家在对高速高频化基板材料的选择、使用中，都应该作到对它性能的全面、综合的评价。达到全面、综合的评价，主要是要把握对它的3个方面性能

38、的考察、评价，据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家介绍，这就是基本性能、应用加工性能、成本性。 (1)基本性能 对高速高频化基板材料基本性能的考核和评价，是指按照通用、常规的标准(目前多IPC-4101A标准为依据)所规定的项目、指标，看其实际测定的性能情况。在十几项的基本性能中，应特别应注意它的耐热性(Tg)、耐酸碱及化学药品性、吸水性、尺寸稳定性等项目的实际性能。 (2)应用加工性能 高速高频化基板材料的应用加工性能，主要是指它的在多层板成形加工中的层压加工性；孔的加工特性；在各种环境实验下的性能表现。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家表示，这3方面的性能，最终

39、都是为了保证高速高频化环氧树脂印刷线路板(PCB)的导通、绝缘可靠性要求的达到。 判别基板材料的半固化片的熔融粘度高低及其变化规律，是衡量这种基板材料层压加工性好坏的、常见且有效的方式。由于许多高速高频化基板材料的树脂，在组成上为了降低、tan值，而采用了高分子量的树脂结构、IPN(互穿聚合物网络)树脂结构、，使得它的熔融粘度较高(与一般型FR-4相比)。如果基板材料树脂(B阶段)熔融粘度较高，那么它与层压加工的工艺条件(指层压的温度、压力、预温时间等)不适应。就会造成多层板在层压加工中出现基板的“起层”、层间粘接力的降低。这也间接造成基板受湿后的介电性能的严重下降(、tan值的升高)的影响。

40、因此在选择某种高速高频化基板材料时，要很好地了解、研究它的层压时的熔融粘度特性。 在各种环境实验条件下，判定各种高速高频化基板材料的性能如何，主要有通过“冷热冲击 ”的循环周期变化下，去测定基板材料的导通孔间的绝缘电阻的变化。以及在连续的高湿高温处理条件下，去连续测定基板材料的绝缘电阻的变化。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家表示，这是为考核它的绝缘可靠性。 (3)成本性 根据台湾环氧树脂印刷线路板(PCB)业的近期有关调查统计，在含有高速、高频化特性的电子产品(或通信产品)中，印制电路板制造成本占整个已组装了电子元器件的PCB组件成本的812%。在有的产品中，PCB的制造成本所

41、占的比例甚至超过12%。因此环氧树脂印刷线路板(PCB)在市场上竞争的一个重要方面，是PCB的制造成本的竞争。使用高速高频化基板材料必然要比使用一般基板材料要在材料成本上有所增高。如何在达到高速高频特性的前提下，恰当地选择合理等级、档次的这类基板材料，这成为PCB业在技术开发上的一个值得研究、试验的重要方面。 此方面的对基板材料的考察、研究，应该是综合性的。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家表示，如还包括考察它的加工性情况对制造成本的影响问题。当前，选择高速高频化基板材料，若是从侧重于考虑成本性出发去考虑，那么低型FR-4、以及环氧树脂改性PPE树脂的基板材料，是较为受到业的青睐

42、的。目前它们相比于其它的高速高频化基板材料有更大的应用市场。2009年2月12日讯：消当前，生产、开发环氧树脂印刷线路板(PCB)用基板材料的高速化、高频化，已成为了全世界环氧树脂印刷线路板(PCB)厂家，以及环氧树脂印刷线路板(PCB)基板材料基板生产厂的重要课题。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家表示，更深入的研究基板材料高速化、高频化的理论、特性，了解国外的开发进展以及在环氧树脂印刷线路板(PCB)制造中，达到最佳对这类基板材料的选择和应用，是当前需要开展的一项十分重要和必要的技术工作。 4、高速度传输电路与高频电路对PCB性能要求的侧重面 以上，中国环氧树脂行业协会(ww

43、w.epoxy-)专家通过对高速高频化基板材料品种、特性以及如何进行对它们的评价与选定问题作了论述。其论述多侧重于“高速”与“高频”2个特性的共同方面。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家表示，而结合实际的深入研究，就可以还得到了另一方面的认识它们之间的特殊性方面。 在环氧树脂印刷线路板(PCB)生产厂家对高速高频化基板材料选择、应用的开发工作中，为了解决技术难点、为了能在制造成本上有所降低，迫使PCB的设计者、制造者要更多的、更广泛的了解、掌握基板材料的高频电路方面的特性，同时还有要掌握基板材料的高速传输方面的特性。以及了解、掌握两者之间的区别方面。根据它们的差异方面(即特殊性方面)去更准确的把握选择适于它的基板材料的原则。 目前许多环氧树脂印刷线路板(PCB)厂家，从理论和实践中感悟到：在选择用于高频电路的PCB所用的基板材料时，对基板材料的特性要求要特别注重考察它的tan，在不同频率下的变化特性如何。而对PCB侧重于信号高速传输方面的要求，或对PCB侧重于具备有特性阻抗高精度控制要求时，则应该重点考察所用的基板材料的的特性及其它在频率、湿度、温度等条件变化下的性能情况。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-)专家表示，世界上有些基板材料生产厂家，在对这一方面有了进一步的深入认识的基础之上，也及时的开发和推向市场各适于高速化和高频化的系列的低及低tan的品种。