stupid的博客

你了解高频板材和微带线吗？——深圳射频交流协会2次活动记　 2009-04-15 11:44

4月12号，深圳射频交流协会在南山新桃园酒店如期举行了第二期聚会，这次活动在室内举行。由于要报道活动，我9点刚过就来到了酒店。这次活动的赞助商联盈康利组织得力，在酒店的入口处有明显的标志提示，并为远道而来的人准备了茶点。



最前边的交谈者，当日的主讲，徐生和李生。右边是早来的early bird 在查看当日展出的PCB样品。


展出的样品。



飞雪连天同志正在苦背讲稿。



“Taconic三剑客”，左起徐立东，李荣坚，韩国的W S Lee

由于是周末，还有一些人从广州，东莞过来，原定10点开始的讲座延迟了15分钟，才由Taconic的李生开始了第一个主题演讲——高频板材。



Taconic的高频板材全是基于聚四氟乙烯（PTFE）的，PTFE俗称铁氟龙（Teflon）,是一种损耗很低的树脂，介电常数在2.0左右。此外铁氟龙是一种非常好的绝缘材料，不易脏，不吸水，耐磨，耐高低温，耐腐蚀，常用来制造电缆。另一个出名的应用是不粘锅，通常称作特富龙。同样的，Taconic除了将铁氟龙用于高频板材外，也用于工业材料和建材。业界将PTFE用作高频板材的厂商除了Taconic外，还有Rogers。



李生开讲，PTFE板材。

Tanconic的PTFE板材的介电常数（Dk）范围2.17~10，频率涵盖了2GHz到110GHz频段。正切角损耗（Df）<0.0025@2GHz，Dk的稳定性非常好，也就是随着频率和温度的变化，Dk并不会出现显著的变化。而大家所熟悉的FR4在这些指标上远远不如。以我所知道的最好的FR4为例，松下R-5755的Dk为3.5，Df为0.004(1MHz)，R-5715J在1MHz时的Dk=3.9，Df=0.01，当频率升高到1GHz时，Dk=3.6，这还是低介电常数的FR4，普通的FR4随着频率的升高，变化要大的更多。



不同板材插损随频率的变化

稍事休息以后，由徐先生讲铁氟龙板材的应用。Taconic主要为微波，射频（RF）和高速数字信号处理市场提供PTFE/编织型玻璃纤维织布的板材，运用于LNAs, LNBs, PCS/PCN天线系统，GPS和UMTS的天线系统，以及功率放大器，无源器件，避撞雷达系统，航空助导遥控技术和相控阵雷达系统中。展示了不同的应用，从硬币大小3dB电桥到110寸天线，从廉价的高频头到 ，从介质厚0.13mm到3.18mm，从低频到高频，从双面板到混合层压板（Hybrid board)，从微带线到带状线。并介绍了PCB工艺中的Pre bonding和Post bonding的区别。以及覆盖绿油时的注意事项。

由于铁氟龙板材的天然的优良特性，被业界广泛的客户使用。这些客户有华为，中兴，京信，安德鲁，诺基亚，爱立信，甚至像NASA也是他们的客户，并展示了NASA对材料的严格要求，另外，军工自然也是他们的客户。

讲完这节，已到了午饭时间，民以食为天，吃饭先。



午饭在酒店大堂的自助餐区。

由于活动安排的相当紧凑，大家也只能在餐桌上和饭后进行短暂的交流。下午的主题是电路板工艺对插损的影响和三阶互调。下面给出讲义中一些非常有用的结论，相信大家在设计上碰到该类问题时，会有很大的帮助。



插损的构成





插损测试装置



铜箔表面处理工艺对插损的影响



绿油对插损的影响



课间10分钟，也不放过交流。

三阶交调是移动运营商非常关注的参数，通常要求能到-160dBc，Taconic主要推荐反向铜皮的工艺来达到低的IM3 指标。事实上选择沉锡工艺要比亚铁类金属（镍，金)能获得更低的PIM3指标，并在加工的时候注意保持铜箔的干净，如在焊接后用无水酒精清洗，保持良好的焊接点，既不虚焊，也不过于饱满。



将近下午4点，讲座结束，到了提问环节，由于一直在讲，大家刚开始显得非常拘谨，于是我带了个头，问了一下铁氟龙板材和Rogers的橡胶陶瓷有什么区别。作为两家主要的高频板材供应商，当天参会的人大部分都并不了解。在徐生回答了这个问题之后，会场逐渐活跃起来，大家开始踊跃提问，我大略的记录了一下当日的提问。
1.铜箔后湖，表面处理和相位的关系2.裸铜的表面保护3.采用LDMOS RF9060设计的900MHz 8W功放4.背面没有铜箔的微带线如何仿真和设计5.如何测试板材的Dk6.微带线的自由空间7.微带线宽度与材料的关系8.微带线宽度和功率的关系9.走线选择的角度

还有一些问题，我并没有记录在案，但看出来一点，大家平时的设计还是多以FR4为主，由此带来的不同PCB之间阻抗特性和性能的差异经常使设计人员头疼，但是出于成本考虑，大家一般都不会选用高频板材。这次的讲座还是开阔了大家的眼界，也多了一种设计选择。


最后，感谢李生和徐生以及他们的韩国老板能在百忙之中抽出身来，全天参加此次的聚会，也感谢联盈康利为本次活动所提供的大力支持。

关于Taconic，有着40年的历史，生产PTFE高频板材的历史将近20年，也是最大的PTFE高频板材供应商，总部在美国，亚太总部在韩国，PTFE板材不光能用于高频，也是高速电路的很好板材。主要竞争对手是美国的Rogers。www.taconic-add.com

关于联盈康利，Taconic的华南代理商。