5G線路板高頻高速材料介紹
覆銅板行業(yè)處于整個(gè)PCB產(chǎn)業(yè)鏈中游，為PCB產(chǎn)品提供原材料。覆銅板是將電子玻纖布或其它增強(qiáng)材料浸以樹脂膠黏劑，通過(guò)烘干、裁剪、疊合成坯料，一面或雙面覆以銅箔并經(jīng)熱壓而制成的一種板狀材料，主要用于制作印制電路板(PCB)，對(duì)PCB起互聯(lián)導(dǎo)通、絕緣和支撐的作用。產(chǎn)業(yè)鏈上游為電解銅箔、木漿紙、玻纖布、樹脂等原材料，下游是PCB產(chǎn)品，終端產(chǎn)業(yè)是航空航天、汽車、家電、通信、計(jì)算機(jī)等。
19年5G初步商用，核心材料高頻覆銅板等制品的上游原材料與傳統(tǒng)CCL基本類似，經(jīng)過(guò)下游PCB制造商生產(chǎn)為適用于高頻環(huán)境的高頻電路板后應(yīng)用于基站天線模組、功率放大器模組等設(shè)備元器件，并最終廣泛應(yīng)用于通信基站(天線、功率放大器、低噪音放大器、濾波器等)、汽車輔助系統(tǒng)、航天技術(shù)、衛(wèi)星通訊、衛(wèi)星電視、軍事雷達(dá)等高頻通信領(lǐng)域。
5G高頻技術(shù)對(duì)電路提出更高要求。工作頻率在1GHz以上的射頻電路一般被稱為高頻電路，移動(dòng)通信從2G到3G、4G過(guò)程中，通信頻段從800MHz發(fā)展至2.5GHz，5G時(shí)代，通信頻段將進(jìn)一步提升。PCB板在5G射頻方面將搭載天線振子、濾波器等器件。按工信部要求，預(yù)計(jì)早期5G部署將采用3.5GHz頻段，4G頻段主要在2GHz左右。通常把30~300GHz頻段內(nèi)的波長(zhǎng)為1~10毫米的電磁波成為毫米波。
5G大規(guī)模商用時(shí)，毫米波技術(shù)保證了更好的性能：帶寬極寬，28GHz頻段可用頻譜帶寬可達(dá)1GHz，60GHz頻段每個(gè)信道可用信號(hào)帶寬可達(dá)2GHz;相應(yīng)天線分辨率高，抗干擾性能好，小型化可實(shí)現(xiàn);大氣中傳播衰減較快，可實(shí)現(xiàn)近距離保密通信。
為解決高頻高速的需求，以及應(yīng)對(duì)毫米波穿透力差、衰減速度快的問(wèn)題，5G通信設(shè)備對(duì)PCB的性能要求有以下三點(diǎn)：
1. 低傳輸損失;2. 低傳輸延遲;3. 高特性阻抗的精度控制。PCB高頻化有兩條途徑，一個(gè)是PCB的加工制程要求更高，另一個(gè)是使用高頻的CCL——滿足高頻應(yīng)用環(huán)境的基板材料稱為高頻覆銅板。
主要有介電常數(shù)(Dk)和介電損耗因子(Df)兩個(gè)指標(biāo)來(lái)衡量高頻覆銅板材料的性能。Dk和Df越小越穩(wěn)定，高頻高速基材的性能越好。此外，射頻板方面，PCB板面積更大，層數(shù)更多，需要基材有更高耐熱(Tg，高溫模量保持率)以及更嚴(yán)格的厚度公差。
常見線路板主要的高頻高速材料有幾種：碳?xì)錁渲TFE、LCP液晶高聚物、PPE/PPO等。
（一）碳?xì)錁渲?nbsp;
碳?xì)錁渲侵妇巯N均聚物或共聚物，包括丁二烯苯乙烯共聚物、丁二烯均聚物、苯乙烯、均聚物、苯乙烯/二乙烯基苯共聚物、苯乙烯-丁二烯-二乙烯基苯共聚物等。①介電性能優(yōu)異：Dk≒2.4/Df≒0.0002
②較高的耐熱性③較好的耐化學(xué)性
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粘結(jié)性較差
（二）PTFE柔性膜
PTFE 樹脂熔融溫度和熔體粘度都比較高。常見商品形態(tài)是樹脂分散液、樹脂懸浮液和樹脂粉末。常見加工方式有模壓/車削法、浸漬/模壓法、擠出/模壓法等。因PTFE的線膨脹系數(shù)大、導(dǎo)熱系數(shù)低等缺點(diǎn)，需要進(jìn)行增強(qiáng)改性。改性后的膜產(chǎn)品形態(tài)通常有 ：
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PTFE +陶瓷
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PTFE +玻纖布
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PTFE + 陶瓷+玻纖布
（三）LCP液晶高聚物
液晶高分子聚合物（Liquid Crystal Polymer），簡(jiǎn)稱LCP。是80年代初期發(fā)展起來(lái)的一種新型高性能特種工程塑料。按照形成條件不同，液晶可以分為受熱熔融的熱致液晶Thermotropic LCP和溶劑溶解的溶致液晶Lyotropic LCP。
在受熱熔融或者被溶劑溶解后，這種材料會(huì)失去固體宏觀的尺寸外形、硬度、剛性等性質(zhì)，外觀上則獲得了液體物質(zhì)的流動(dòng)性，同時(shí)又保持著晶態(tài)物質(zhì)的取向有序性，從而在物理形態(tài)上形成各項(xiàng)異性，又兼具液態(tài)流動(dòng)性和晶態(tài)分子有序排列特征的過(guò)渡態(tài)，這種中間形態(tài)成為液晶態(tài)。
從分子設(shè)計(jì)角度來(lái)看，商用LCP主要有三種：
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一是多苯環(huán)剛性分子單體之間通過(guò)共聚而成；
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二是在分子結(jié)構(gòu)中導(dǎo)入萘環(huán)；
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三是在分子鏈中使用脂肪族鏈段。
根據(jù)不同的分子結(jié)構(gòu)，不同類型的LCP的熔點(diǎn)也不盡相同，通常來(lái)說(shuō)其耐熱性I型>II型>III型。
（四）PPE/PPO
聚苯醚是本世紀(jì)60年代發(fā)展起來(lái)的高強(qiáng)度工程塑料，化學(xué)名稱為聚2,6—二甲基—1,4—苯醚，簡(jiǎn)稱PPO（Polyphenylene Oxide）或PPE（Polypheylene ether），又稱為聚亞苯基氧化物或聚苯撐醚。
兩個(gè)甲基封閉了酚基兩個(gè)鄰位的活性點(diǎn)，使剛性↗，穩(wěn)定性↗，耐熱性和耐化學(xué)穩(wěn)定性↗。
醚鍵增加柔韌性，但使耐熱性能較差。
兩個(gè)甲基為疏水的非極性基團(tuán)，降低PPO大分子的吸水性和極性，封閉酚基的兩個(gè)活性點(diǎn)，使PPO分子結(jié)構(gòu)中無(wú)可水解的基團(tuán)，耐水性好，吸濕性、尺寸穩(wěn)定性和電絕緣性好。大量剛性酚基芳香環(huán)，分子鏈的剛性與分子鏈間的作用力使分子鏈段內(nèi)旋困難，導(dǎo)致其熔點(diǎn)↗，熔體粘度↗，流動(dòng)性↘，加工困難。
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