高频高速PCB是一种特殊类型的电路板，可以在一秒钟内管理数十亿次操作。这些PCB使用许多微处理器和其他强大的组件来实现这种速度。因此，高频PCB板中的任何缺陷都会造成重大问题。此外，它可以停止不同的操作。 高频高速PCB板，由于板的特殊性，PTH对铜的附着力不高。使用等离子处理设备使表面和通孔粗糙化非常重要，这样可以增加 PTH 孔铜和阻焊油墨的附着力。其次，它的相对线宽控制非常严格。阻抗控制的要求通常更直接，而且一般容差高达2%。 此外，它可以使用微蚀刻水进行粗糙化。因此不能在电阻焊前使用，否则附着力会变差。同样重要的是，大多数板都是使用 PTFE 材料制成的。正确使用专用铣刀至关重要，因为普通铣刀会产生很多毛刺。而且，它具有很高的电磁频率，这使它成为一种特殊的电路板。 信号完整性是传输信号的质量。高频高速PCB板制造商在可以是电线或光学设备的特定路径上发送此信号。所以信号完整性就是根据你的需要达到特定的电压。
通常，任何工作在100MHz以上的电路板都被认为是射频PCB印刷电路板，而任何大约2GHz的电路板都是微波PCB。由于RF电路板被认为难以设计，因为存在与噪声敏感性相关的问题以及更严格的阻抗容差RF板为MHz和GHz应用提供了多种优势： 它允许高频信号以较小的阻抗快速传播。由于可以进行多层板堆叠，因此可以实现最佳性能和降低成本。它们适合在高温下无缝使用。因此，对于必须在高环境温度下工作的应用，其重要性不言而喻。很容易放置细间距元件，这越来越成为小时的需要。 对于射频PCB印刷电路板，特别是虽然一些处理可以在标准设备上完成，但复杂的设计需要专门的设备。在涉及 RF PCB 叠层设计时考虑的一些方面包括： 隔离 - 这可以确保不同的频率不会相互干扰去耦 - [...]
混合多层高频pcb板的膜采用标准的FR4基材和FR4预浸料，因为一旦涉及FR4，材料的总成本是最低的。在更高层数的情况下必须注意的是，FR4可能会在键合薄膜所需的高温高压下开始分解。在这种情况下，射频多层必须首先粘结，以便在第二步中使用FR4压入循环。 35微米铜包覆在聚四氟乙烯基材上的电路可用于FR4预浸料层压;对于具有相当低介质厚度的热塑性粘接薄膜，这应该减少到18微米。 基础材料等级10GHz的介电常数公差10GHz的介质损耗系数吸水率(%) RF-35 3.50±0.070.0018**< 0,02 TLC2.75; 3.0; 3.20±0.050.0030< 0,02 TLE2.95; 3.0±0.050.0028< 0,02 TLT2,45; 2.50; [...]
在查看用于高频高速PCB的材料时，需要评估材料的导热性，因为它允许热量安全地传递和消散，而不会影响PCB的运行。此外，还需要评估材料的热膨胀率，称为热膨胀系数(CTE)，分解温度 (Td) 率以确定材料开始失去质量时的温度阈值，以及玻璃化转变温度。 玻璃化转变温度 (Tg) 涉及在加热时会改变特性的材料。当温度达到一定水平时，PCB材料会变得更软。随着温度下降，材料将恢复为固态。 化学和机械性能 在评估耐化学性时，高频高速PCB的使用环境类型是一个重要因素。要选择吸湿性低且耐化学性（耐二氯甲烷性）高的材料。工程师还应该寻找具有阻燃特性的材料，这些材料在有火焰燃烧时燃烧时间不会超过10秒到50秒。 刚柔结合板和柔性PCB需要一定的机械性能，才能在不影响材料完整性的情况下弯曲和折叠组件。如果层压层弯曲，铜层可能会开始剥落。此外，材料必须具有足够的抗弯强度，不仅可以以某种方式弯曲，而且还可以在高频高速PCB的使用寿命内保持这种角度和物理应力。最后，由于必须确定分层时间，因此PCB的层会在特定温度下开始散开。
为了计算高频高速PCB材料的电气性能，使用介电常数 (Dk) 测量。材料的介电常数有助于计算材料将具有的潜在电能。几乎所有东西都有介电常数，甚至空气。对于PCB层，正在寻找一种具有低 Dk 值的材料来充当铜迹线和电源层的绝缘层。此外，所选材料还应在其生命周期内针对不同频率范围尽可能保持恒定的 Dk。信号完整性和阻抗是有助于确定PCB介电材料电气性能的因素。 高频高速PCB电路板的另一个重要方面涉及耗散因数 (Df)。耗散因数是工程师用来确定介电材料对交流能量和电磁场的吸收率的另一种测量。PCB还应具有电气强度以防止一段时间内的电击穿、材料的表面电阻以及对电的高体积电阻率。 热性能 导电时会沿高频高速PCB产生热量。这种热量会对介电材料、传输线和组件产生热应力，从而导致材料以不同的速率分解。此外，热量会导致某些材料膨胀，这可能对PCB板有害，因为这种热量会形成裂纹和故障。
由于第五代 (5G) 蜂窝通信系统的发展，有关创建高速数字电路的讨论正在世界各地进行。随着技术变得越来越先进，工程师们正在寻找正确的方法来通过当今可用于高频高速PCB的标准材料来传送信号和频率，因为这些PCB需要处理所需的机械和电气特性，同时又不妨碍操作能力。 高速高速PCB设计的一个主要问题是在各种高速频率下保持数字信号的完整性。PCB不仅仍将处理6GHz或更低的毫米波频率，它们还必须处理高达30GHz或更高的更高频率。这些信号将作为传输线，在发射器和接收器之间具有电气长度。串扰、阻抗和更高的温度只是需要根据将投入使用的材料类型解决的几个问题。 标准电路板设计由非导电电介质的基板核心层和电介质层压层组成。层压层将是铜箔走线和电源层的基础。这些层由基于其特性的各种材料制成，因为它们充当铜导电层之间的绝缘体，同时允许导电。 为了确定基板核心层和层压层的合适材料，使用了几个特定参数来评估材料的热性能和电性能。此外，化学特性和机械特性等其他因素也必须根据具体应用进行评估，因为在某些情况下，高频高速PCB将用于湿度较高的机械和组件中，或者放置在需要更多水分的狭小空间中。
如今，许多应用程序在两个设备之间发送信号以提供数据或执行特定功能。这些信号可能包括射频 (RF) 或微波频率。通常在通信行业中发现，射频/微波在卫星、雷达和导航系统中很常见。然而，它们也可以在较小的应用中找到，例如车库门开启器、安全钥匙卡终端、无线报警系统和手持仓库库存扫描仪。在所有这些应用中，都有允许传输和接收信号的射频微波PCB。 传统上，PCB有4层（丝印、阻焊层、铜和基板）。为了将所有这些层固定在一起，PCB与某些材料层压在一起，这些材料通过加热和压力固化。为层压板选择合适的材料基于多种因素。层压板必须坚固而轻，不会给应用增加不必要的重量。 它还必须提供良好的导热性和热膨胀性，其中材料可以处理通过PCB的电力产生的热量，同时允许射频微波PCB材料因温度升高而膨胀，而不会破裂和产生裂缝或干扰 RF和微波信号。层压板还应具有良好的耐湿性和耐化学性、高粘合强度以及优异的机械和电气性能。 多年来，应用对高科技的日益增长的需求需要能够跟上新技术的层压板。射频微波PCB层压板的制造趋势为公司提供了更多的选择，同时也向他们展示了这种 PCB复合材料的未来前景。
高频高速PCB材料价格昂贵，根据应用的不同，高频pcb的材料成本也会有很大的差别。在制造高频高速PCB电路板时，需要与设计和制造方面经验丰富的工程师交谈，无论是标准刚性板、刚柔结合板还是柔性板，都可以评估最适合的材料类型应用。 此外，工程师还可以告知某些PCB材料在应用中对其他材料可能存在的问题。兼容性问题会减慢制造流程和上市时间。通过向工程师提供全面的规格详细信息，来提供适合应用的最佳材料选择，并且可以节约成本。 由于PCB材料具有许多因素，因此需要高频高速PCB材料具有基本的、特定的优势。如何选择正确的高频高速PCB材料呢？ 尺寸公差稳定性：高速PCB应具有在经历不同温度范围、振动、冲击和电涌时提供机械稳定性的材料。 卓越的热管理：PCB材料应提供出色的热传递和散热，而不会使各层开始剥落、分层或高速分解。 增强的信号性能：即使频率增加，信号性能也应该是恒定的，几乎没有信号损失。材料应具有低Df以提供此优势。 严格的阻抗控制：高速电路需要严格控制阻抗路由，以在频率范围变化时保持恒定的 Dk。 防潮和耐化学性：选择对水分和化学物质吸收率低的材料，这样高频高速PCB的电气性能几乎不会发生变化。
高频高速PCB板制造商通常会获得使用特定材料或一组材料的知识和经验。这是因为并非所有流程和机器都可以互换。一种机器或工艺可能不适用于基于Teflon PTFE的配方，因为它适用于制造PPE或PPO层压 PCBs。因此，了解制造商的流程、设备和他们使用的材料类型可以帮助公司避免获得劣质产品。 选择的材料应基于特定的高频高速PCB板应用、成本和可制造性。目前市场上用于PCB的标准材料是4类阻燃剂 (FR-4)。这种材料由环氧树脂层压板组成，并用玻璃纤维增强。它通常用于中低速电路板，因为它对于大批量生产运行具有成本效益。虽然可以选择用于高速PCB应用，但标准FR-4容易受到过热、功率和电压率过高的影响。对于高速频率，它也没有稳定的 Dk，因为信号丢失会变得更加频繁。 如果FR-4不是一种选择，热固性碳氢化合物层压板、PTFE 层压板和聚酰亚胺可能是可接受的替代品。所有这些材料都很容易获得，但成本更高。 PTFE 层压板：聚四氟乙烯(PTFE)材料正成为FR-4的标准替代品。这种材料对微波频率和毫米波频率具有出色的介电性能，特别是对于现在用于5G无线通信系统的材料。它还提供低信号损耗、改进的阻抗控制和良好的信号性能。 [...]
高频PCB线路板在设计要素中，尺寸和公差设计至关重要。在现场设计中，通常采用双边公差和真实位置公差。简单标记的真实位置尺寸和公差使制造商可以任意比例地安排位置和尺寸内的偏差，这通常会增加可制造性。因此，设计人员确保功能要求，并为制造商提供足够的自由度，通过这些自由度，可以在精度最低的制造过程中安排领先的偏差。 位置公差能力主要取决于高频PCB线路板的材料类型、厚度和整体尺寸。0.254 毫米（0.01 英寸）的真实位置直径是最常见且最容易获得的。当公差要求高于 0.152 毫米（0.006 英寸）时，会影响可制造性。然而，在适当需要时，应要求最大材料条件允许制造商平衡孔径误差和位置误差以提高可制造性。 当按照最小直径制造通孔时，需要在简单标记的最大材料条件下使用真实位置公差。然而，由更大和可接受的直径制造的通孔通常以较低的精度定位，这仍然确保适合和功能。因此，较大的过孔可以获得足够的位置公差，等于可接受的最小过孔直径的增加值。将额外的容差添加到真实位置容差中，就会生成检测容差。 当高频PCB线路板应用最小材料条件时，根据最大直径确定公差。“与特征尺寸无关”是指应用无额外公差的标记公差，特征尺寸公差是根据可接受的不同制造能力确定的。虽然真实位置尺寸和公差都可以应用于任何可以想象的情况，但它们最好应用于类似于孔、凹槽和其他 X [...]