高频布线工艺和PCB板选材
国家数字交换系统工程技术研究中心
张建慧饶龙记
郑州1001信箱787号
摘要：本文通过对微带传输特性、常用板材性能参数进行比较分析，给出用于无线通信模拟
前端、高速数字信号等应用中PCB板材选取方案，进一步从线宽、过孔、线间串扰、屏蔽等方面总结高频板PCB设计要点。
关键字：PCB板材、PCB设计、无线通信、高频信号
近年来在无线通信、光纤通信、高速数据网络产品不断推出，信息处理高速化、无线模拟前端模块化，这些对数字信号处理技术、IC工艺、微波PCB设计提出新的要求，另外对PCB板材和PCB工艺提出了更高要求。
如商用无线通信要求使用低成本的板材、稳定的介电常数（εr变化误差在±12％间）、低的介电损耗（0005以下）。具体到手机的PCB板材，还需要有多层层压、PCB加工工艺简易、成品板可靠性高、体积小、集成度高、成本低等特点。为了挑战日益激烈的市场竞争，电子工程师必须在材料性能、成本、加工工艺难易及成品板的可靠性间采取折衷。
目前可供选用的板材很多，有代表性的常用板材有：环氧树脂玻璃布层压板FR4、多脂氟乙烯PTFE、聚四氟乙烯玻璃布F4、改性环氧树脂FR4等。特殊板材如：卫星微波收发电路用到蓝宝石基材和陶瓷基材；微波电路基材GX系列、RO3000系列、RO4000系列、TL系列、TP12系列、F4B12系列CEM3是环氧树脂复合基高频板。它们使用的场合不同，如FR4用于1GHz以下混合信号电路、多脂氟乙烯PTFE多用于多层高频电路板、聚四氟乙烯玻璃布纤维F4用于微波电路双面板、改性环氧树脂FR4用于家用电器高频头（500MHz以下）。由于FR4板材易加工、成本低、便于层压，所以得到广泛应用。
下面我们从微带传输线特性、多层板层压工艺、板材参数性能比较等多个方面分析，给出了对于特殊应用的PCB板材选取方案，总结了高频信号PCB设计要点，供广大电子工程师参考。
1微带传输线传输特性
板材的性能指标包括有介电常数εr、损耗因子（介质损耗角正切）tgδ、表面光洁度、表面导体导电率、抗剥强度、热涨系数、抗弯强度等。其中介电常数
εr、损耗因子是主要参数。高速数据信号或高频信号传输常用到微带线（MicrostripLi
e），由附着在介
质基片两边的导带和导体
w
接地板构成，且导带一部分
暴露在空气中，信号在介质
t
基片和空气这两种介质中
传播引起传输相速不等会
εr
产生辐射分量、如果合理选
d
用微带尺寸这种分量很小。
图一基片结构示意
1
f如图一基片结构所示，铜皮厚t一般很小，在05OZ（17μmr