微波技術 - 高頻多層印製電路板預浸料分析

在高頻多層PCB應用中, 使用不同的 預浸料 對資料的電效能有不同的影響, 用於粘接高頻多層膜的資料配方也可能有很大差异. 許多的 預浸料 玻璃纖維增强, 有幾種常用的 預浸料 不是玻璃纖維增强的. 未增强預浸料通常是熱塑性聚合物薄膜, 而編織玻璃纖維增强預浸料通常是熱固性的，通常使用特殊填料來改善高頻效能.

在層壓過程中，熱塑性預浸料需要達到熔融溫度，以實現多個電路層之間的粘合。 這些資料也可以在多層粘合後重新熔化，然而，重新熔化可能導致分層，這就是為什麼通常需要避免重新熔化。 需要注意的層壓熔化溫度和重熔溫度因熱塑性預浸料的類型而异，層壓後的重熔溫度通常令人擔憂，焊接等過程會使電路暴露在高溫下。

Rogers 已推出常用於多層高頻 PCB 的非強化熱塑性預浸料，例如 Rogers 3001 (425.°F 熔膠，350°F 重熔)、CuClad 6700 (425°F 熔膠，350°F 重熔)，以及 DuPont Teflon FEP (565°F 熔膠，520°F 重熔) 膠膜。由於考慮到分層問題，重熔溫度通常低於初始熔融溫度，資料軟到足以分層。在貼合過程中的初始熔融溫度下，資料的黏度最低，這使得資料在貼合過程中能夠濕潤並在層間流動，從而獲得良好的黏附性。從不同資料的溫度可以看出，Rogers 3001 CuClad 6700 預浸料適用於不暴露於高溫的多層資料（例如焊接）。DuPont PTFE FEP 數據可用於多層焊接，前提是焊接溫度必須保持低於重熔溫度。然而，有些製造商並不具備達到初始熔融溫度的能力。

然而，熱塑性非強化預浸料有一個例外，那就是 Rogers Bond 2929，它是非強化預浸料，但它不是熱塑性塑料，而是熱固性塑料。熱固性塑料沒有熔化和重熔溫度，但它們有凝固溫度（在層壓過程中）和分解溫度，基於分層考慮，應避免使用。2929 接合片材的層壓溫度為 475°F，分解溫度則遠高於無鉛焊接溫度，因此在大多數高溫條件下進行多層接合後都能保持穩定。

這些預浸料的電力效能如下：羅傑斯3001（Dk=2.3，Df=0.003）、CuClad 6700（Dk=2.3，Df=0.003）、DuPont Teflon FEP（Dk=2.1，Df=0.001）和2929（Dk=2.9，Df=0.003）。

另一種預浸料是玻璃纖維增强預浸料，通常由玻璃纖維布、樹脂和一些填料組成。 層壓PCB製造參數可能因預浸料成分而异。 一般來說，高填充預浸料在層壓過程中通常具有更少的橫向流動，如果預浸料將用於構建具有空腔的多層，則可能是一個很好的選擇； 將要粘合內層的預浸料具有較厚的銅，並且使用這種低流動性預浸料可能難以很好地層壓。

高頻 PCB 製造通常使用兩種玻璃纖維強化預浸料，即 RO4450B 和 RO4450F 預浸料 (Dk=3.5, Df=0.004)。這些材料的加工參數與 FR-4 相似，但在高頻下具有非常好的電氣性能。這些材料具有高負荷，在層壓時具有低側流，是高 Tg 的熱固性樹脂，對於無鉛焊接或其他先進製程來說非常穩定。

總而言之，在設計用於高頻應用的多層PCB預浸料時，必須考慮各種權衡以及製造方面的電力效能。