薄型材料能为毫米波技术带来什么？

对移动设备来说，薄的PCB材料的机械特性在保持小型化和轻量化设计方面拥有明显的优势，但介质材料的厚度会影响高频应用中的阻抗控制。薄的PCB层压板还有一个优点是可以支持30GHz以及更高的毫米波频率，可以防止毫米波频率上常见的多余信号传播模式。

随着频率不断提高，波长越来越短，电路特性也更加精细。通常会要求采用较低介电常数的PCB层压材料，因为在特定频率下的特征阻抗导线宽度随介电常数的增大而减小。对微带电路来说越厚的层压板越容易产生问题，因为当微带电路的介质较厚时很容易产生干扰谐振，这些谐振在信号线和地之间振荡会干扰微带传输线中准TEM波的传输。微带电路的导体宽度对降低杂散信号的影响较大，如果微带线导体宽度超过工作频率的八分之一波长，导体边缘之间就会产生谐振效应，这些谐振产生的杂散就会干扰微带线导体中的有用信号。由于波长随频率升高而减小，为防止杂散产生，必须选择更薄的层压板。

在毫米波频段（频率大于30GHz），微带线的导体宽度也有助于防止导体边缘之间产生杂散谐振。在高频段，微带线导体宽度的设计和加工通常控制在50欧姆特征阻抗来实现信号的低损耗，满足PCB上控制的50欧姆特性阻抗的导体宽度也为抑制导体边缘之间的谐振提供了电路物理条件。采用薄型层压板材料，电路导体宽度将显著减小。例如，采用Dk值2.2的5mil厚度层压板，制成的50欧姆微带线的导体宽度是14.8mil；采用相同Dk值2mil厚度层压板，制成的50欧姆微带线的导体宽度是5.6mil。

专为毫米波频率应用而开发的薄型层压板材料，均采用某种树脂材料，以聚四氟乙烯（PTFE）为主，如罗杰斯公司推出的5880板材。相对于其它层压板材料，PTFE层压板具备较低的DK值和极低的损耗，因此广泛应用于毫米波设计领域。同时薄型材料的吸湿率非常低，可以在复杂多变的环境条件下保持始终如一的电气性能，PTFE层压板的铜箔与介质材料表面之间的粘合度较高，对于设计宽度较窄的电路导体至关重要。

毫米波电路的损耗包括介质损耗、导体损耗和辐射损耗。介质损耗取决于材料本身的损耗因子，辐射损耗与设计相关，导体损耗与铜箔表面粗糙度和导体与介质之间的粘合度有关。因此，在毫米波应用中使用薄层层压板的同时，电路导体也要选择低粗糙度的铜箔，表面处理工艺也要采用诸如浸银等方式可以最大限度的降低整体损耗。