1 前言

 

現(xian)代(dai)通(tong)訊(xun)業(ye)的(de)飛(fei)速(su)發(fa)展(zhan)，為(wei)高(gao)頻(pin)覆(fu)銅(tong)板(ban)的(de)製(zhi)造(zao)迎(ying)來(lai)了(le)前(qian)所(suo)未(wei)有(you)的(de)大(da)市(shi)場(chang)。作(zuo)為(wei)高(gao)頻(pin)覆(fu)銅(tong)板(ban)製(zhi)造(zao)的(de)基(ji)礎(chu)材(cai)料(liao)之(zhi)一(yi)的(de)粘(zhan)結(jie)片(pian)材(cai)料(liao)
，其(qi)材(cai)料(liao)構(gou)成(cheng)及(ji)相(xiang)關(guan)性(xing)能(neng)指(zhi)標(biao)，決(jue)定(ding)了(le)其(qi)設(she)計(ji)最(zui)終(zhong)產(chan)品(pin)性(xing)能(neng)指(zhi)標(biao)的(de)實(shi)現(xian)及(ji)可(ke)加(jia)工(gong)性(xing)。

 

jianyugaopinleijusifuyixijiezhifutongbandeshejiyunyongyuelaiyueduo

，tebieshijinnianlaiduijusifuyixijiezhigaopinduocengbanshejixuqiuderiyitisheng，geiguangdayinzhibanzhizaoqiye，dailaileqiansuoweiyoudejiyuyutiaozhan。tongshi
，duiyujichuyuancailiaodegaopinfutongbanzhizaotichulegenggaodexingnengzhibiaoyaoqiu。

 

眾zhong所suo周zhou知zhi，對dui於yu聚ju四si氟fu乙yi烯xi高gao頻pin基ji板ban材cai料liao而er言yan，粘zhan結jie片pian材cai料liao的de性xing能neng指zhi標biao及ji可ke加jia工gong性xing，決jue定ding了le高gao頻pin覆fu銅tong板ban的de運yun用yong領ling域yu。此ci外wai，高gao頻pin印yin製zhi板ban的de多duo層ceng化hua製zhi造zao技ji術shu
，在zai集ji中zhong解jie決jue高gao頻pin多duo層ceng印yin製zhi基ji板ban製zhi造zao技ji術shu中zhong的de特te性xing阻zu抗kang控kong製zhi技ji術shu以yi後hou
，選xuan擇ze何he種zhong粘zhan結jie片pian材cai料liao體ti係xi，實shi現xian高gao頻pin板ban的de多duo層ceng化hua製zhi造zao，成cheng為wei每mei位wei設she計ji師shi及ji工gong藝yi人ren員yuan必bi須xu麵mian對dui的de棘ji手shou問wen題ti。

 

2 粘結片材料的現狀

 

縱觀整個高頻覆銅板產業發展曆史，粘結片材料的推陳出新，是在滿足覆銅板性能

 

指標的要求下
，逐步走進新時代的。

 

從粘結片材料所選擇的樹脂體係來分，共計存在兩種粘結片模式。其一，為熱塑性樹脂體係粘結片材料；其二
，是熱固性樹脂粘結片材料。

 

2 .1 熱塑性薄膜粘結材料

 

對(dui)於(yu)高(gao)頻(pin)覆(fu)銅(tong)板(ban)的(de)市(shi)場(chang)需(xu)求(qiu)而(er)言(yan)，二(er)十(shi)年(nian)前(qian)，處(chu)於(yu)單(dan)雙(shuang)麵(mian)高(gao)頻(pin)板(ban)的(de)製(zhi)造(zao)階(jie)段(duan)。隨(sui)著(zhe)現(xian)代(dai)通(tong)訊(xun)技(ji)術(shu)的(de)飛(fei)速(su)發(fa)展(zhan)

，越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)高(gao)頻(pin)覆(fu)銅(tong)板(ban)材(cai)料(liao)
，麵(mian)對(dui)設(she)計(ji)及(ji)加(jia)工(gong)的(de)多(duo)層(ceng)化(hua)技(ji)術(shu)發(fa)展(zhan)趨(qu)勢(shi)，粘(zhan)結(jie)片(pian)材(cai)料(liao)的(de)重(zhong)要(yao)性(xing)凸(tu)顯(xian)。

 

回顧高頻多層板產生、發展的整個過程中，熱塑性薄膜粘結材料，無論從設計選型、還是射頻多層板的加工
，都會是一個不錯的選擇。

 

通(tong)常(chang)，在(zai)排(pai)板(ban)製(zhi)程(cheng)中(zhong)，交(jiao)叉(cha)放(fang)置(zhi)薄(bo)膜(mo)，來(lai)實(shi)現(xian)多(duo)層(ceng)化(hua)裝(zhuang)夾(jia)。其(qi)中(zhong)，往(wang)往(wang)不(bu)為(wei)人(ren)們(men)認(ren)識(shi)但(dan)需(xu)要(yao)關(guan)注(zhu)的(de)是(shi)

，對(dui)於(yu)被(bei)選(xuan)用(yong)的(de)熱(re)塑(su)性(xing)薄(bo)膜(mo)粘(zhan)結(jie)材(cai)料(liao)，必(bi)須(xu)滿(man)足(zu)層(ceng)壓(ya)製(zhi)程(cheng)中(zhong)的(de)加(jia)熱(re)過(guo)程(cheng)。換(huan)言(yan)之(zhi)

，該(gai)種(zhong)熱(re)塑(su)性(xing)薄(bo)膜(mo)粘(zhan)結(jie)材(cai)料(liao)的(de)熔(rong)點(dian)，需(xu)低(di)於(yu)高(gao)頻(pin)覆(fu)銅(tong)板(ban)介(jie)質(zhi)板(ban)—聚四氟乙烯樹脂的熔點327℃（6200F）。

 

隨sui著zhe層ceng壓ya溫wen度du的de升sheng高gao，超chao過guo熱re塑su性xing薄bo膜mo的de熔rong點dian，粘zhan結jie膜mo開kai始shi流liu動dong，在zai層ceng壓ya設she備bei施shi加jia於yu裝zhuang夾jia板ban上shang均jun勻yun一yi致zhi的de壓ya力li幫bang助zhu下xia，被bei填tian充chong到dao待dai粘zhan結jie層ceng表biao麵mian的de銅tong層ceng線xian路lu之zhi間jian。

 

通常
，熱塑性薄膜粘結材料
，按照層壓溫度的高低

，大致分為兩大類型。

 

（1）220℃層壓溫度控製

 

此類較低溫度熱塑性薄膜粘結材料的運用，首推羅傑斯公司的3001（該產品層壓溫升控製示意，參見圖1）。

 

圖1 羅傑斯3001 薄膜層壓參數控製

 

在滾滾歲月長河中，與之相似的熱塑性薄膜粘結材料，尚有nelco 公司、arlon 公司的榮譽產品FV6700 薄膜（該產品層壓溫升控製示意，參見圖2）和Cuclad 6700 薄膜（該產品層壓溫升控製示意
，參見圖3）粘結材料麵向市場，為各自客戶提供多層化粘結。

 

（2）290℃層壓溫度控製

 

有別於上述較低溫度粘結材料，尚有一種較高層壓溫度的熱塑性薄膜粘結材料被廣泛使用，也即是杜邦公司的榮譽產品—Cuclad6700。

 

圖2 Nelco 公司FV6700 薄膜層壓參數控製

 

圖3 雅龍公司Cuclad 6700 薄膜層壓參數控製

 

FEP 粘結材料（該產品層壓溫升控製示意，參見圖4）。如何選擇


，常常依賴於隨後多層線路板加工的工藝路線，包括所經曆的熱過程
、粘結所用薄膜的熔點
、可靠性需求等。當然了
，多層印製板的製程能力，也是需要考量的一個方麵。

 

圖4 杜邦公司產品FEP 層壓溫升控製示意

 

2 .2 熱固性粘結材料（半固化片）

 

第二種粘結方法，需要選用熱固性粘結材料（俗稱半固化片）。裝夾填充有該熱固性半固化片材料的待壓多層板，定位裝夾，隨後進行程序升溫操作。

 

熱固性半固化片往往具有較低的粘結溫度，低於高頻覆銅板聚四氟乙烯芯板介質材料的熔點327度。

 

圖5 羅傑斯RO4450B 半固化片層壓參數控製

 

隨著層壓溫度的逐漸升高
，半固化片樹脂會隨之流動，借助於附加在多層待壓板上均勻一致的壓力下， 填充於銅線路圖形之間。

 

對於傳統FR- 4 覆(fu)銅(tong)板(ban)介(jie)質(zhi)材(cai)料(liao)與(yu)高(gao)頻(pin)覆(fu)銅(tong)板(ban)聚(ju)四(si)氟(fu)乙(yi)烯(xi)介(jie)質(zhi)層(ceng)壓(ya)板(ban)進(jin)行(xing)粘(zhan)結(jie)的(de)多(duo)層(ceng)混(hun)壓(ya)板(ban)結(jie)構(gou)，根(gen)據(ju)經(jing)驗(yan)，通(tong)常(chang)可(ke)選(xuan)用(yong)環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)類(lei)半(ban)固(gu)化(hua)片(pian)材(cai)料(liao)。但(dan)是(shi)
，選(xuan)擇(ze)環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)半(ban)固(gu)化(hua)片(pian)時(shi)，應(ying)當(dang)慎(shen)重(zhong)考(kao)慮(lv)其(qi)對(dui)電(dian)性(xing)能(neng)所(suo)造(zao)成(cheng)的(de)影(ying)響(xiang)。此(ci)類(lei)高(gao)頻(pin)覆(fu)銅(tong)板(ban)用(yong)熱(re)固(gu)性(xing)半(ban)固(gu)化(hua)片(pian)材(cai)料(liao)，羅(luo)傑(jie)斯(si)的(de)傳(chuan)統(tong)優(you)勢(shi)材(cai)料(liao)中(zhong)，有(you)RO4450B（該產品層壓溫升控製示意見圖5）。

 

另外，雅龍公司曾經市場占用率較高的25N 半固化片（該產品層壓溫升控製示意
，參見圖6） 粘結材料，也為業界同仁們廣泛運用，獲得了較好的市場收益。

 

當然，作為傳統高頻覆銅板聚四氟乙烯介質基板製造企業的泰康利公司

，也有其獨到的半固化片粘結材料FasrRise 28（該產品層壓溫升控製示意，見圖7）活躍於高頻覆銅板、以及高頻多層板製造領域。

 

圖6 雅龍公司25N 半固化片層壓參數控製

 

圖7 泰康利公司FasrRise 28

 

3 高頻覆銅板及高頻多層板發展簡曆

 

3 .1 上世紀七十年代

 

（1）主要集中於微帶線結構的設計和加

工；

（2）仍然是最多采用的射頻/ 微波印製

板設計；

（3）易於加工，且成本低；

（4）針對於軍事用途的三平板傳輸線射

頻多層結構出現
；

（5）沒有好的粘結材料
；

（6）存在根本缺陷（冷變形或氣隙）。

 

3 .2 上世紀八十年代

 

粘結材料陸續出現，參見下表1 所示
；

 

（1）熱塑性薄膜；

（2）相對低的熔化溫度；

（3）對於順序層壓效果不佳
；

（4）FEP 熔化溫度較高，存在壓製困難。

 

3 .3 上世紀九十年代

 

（1）帶有粘結薄膜的帶狀線結構出現；

（2）射頻介質居外側的多層化結構；

（3）當今時代仍然常見。

 

3 .4 上世紀九十年代後期

 

（1）混合介質多層板結構出現
；

（2）混合介質：聚四氟乙烯+FR4 或者碳

氫聚合物+FR4
；

（3）往往僅有微帶線在表麵（L1）；

（4）非平衡結構，翹曲問題、造價昂貴。

 

3 .5 本世紀初

 

（1）混合介質多層結構
；

（2）含有高頻介質層的多層板；

（3）微帶線於第一層、帶狀線於第二層結構。

 

3 .6 從2005 年開始

 

（1）單片多層板結構和銅箔多層板結構

並行
；

（2）純高頻介質層的多層板結構
；

（3）微帶線和帶狀線結構設計皆有可能
；

（4）平坦結構成為現實。

 

 

4 粘結片材料的需求展望

 

隨著飛速發展的通訊業及汽車電子產品準入標準， 設計及可加工性需求的日益迫切
，對現有粘結片材料性能不足的不滿情緒越來越凸顯。其一，關乎到高品質高頻覆銅板的性能指標實現
；其二
，直接影響高頻覆銅板的多層化設計及加工的實現。

 

簡jian單dan來lai說shuo
，縱zong觀guan全quan球qiu高gao頻pin覆fu銅tong板ban企qi業ye，粘zhan結jie片pian材cai料liao地di位wei雖sui被bei極ji大da重zhong視shi，但dan目mu前qian尚shang純chun聚ju四si氟fu乙yi烯xi介jie質zhi高gao頻pin覆fu銅tong板ban的de多duo層ceng化hua及ji高gao可ke靠kao性xing金jin屬shu化hua孔kong設she計ji和he製zhi造zao。從cong材cai料liao學xue相xiang似si相xiang容rong的de概gai念nian出chu發fa，如ru果guo想xiang獲huo得de優you異yi的de層ceng間jian粘zhan結jie
， 針(zhen)對(dui)於(yu)高(gao)頻(pin)純(chun)聚(ju)四(si)氟(fu)乙(yi)烯(xi)覆(fu)銅(tong)板(ban)材(cai)料(liao)，優(you)先(xian)選(xuan)擇(ze)熱(re)塑(su)性(xing)粘(zhan)結(jie)材(cai)料(liao)。但(dan)是(shi)
，對(dui)於(yu)多(duo)次(ci)層(ceng)壓(ya)設(she)計(ji)及(ji)加(jia)工(gong)來(lai)說(shuo)
，熱(re)固(gu)性(xing)樹(shu)脂(zhi)半(ban)固(gu)化(hua)片(pian)則(ze)成(cheng)為(wei)必(bi)須(xu)，否(fou)則(ze)，多(duo)層(ceng)化(hua)設(she)計(ji)及(ji)加(jia)工(gong)就(jiu)無(wu)法(fa)實(shi)現(xian)。

 

作為世界一流的高頻覆銅板企業
，羅傑斯公司的最新粘結片材料，2929 Bondply （該產品層壓溫升控製示意
，見圖8）堪稱一流。但是，一方麵，其優異的盲孔填充性能
，卻給高頻設計之開窗口加工
，帶來了阻膠難題
；另一方麵
， 該型粘結片材料， 屬於“MASSLAM”模式滿足大規模工業化加工，對於銷釘定位的多層化加工，存在可加工性不好的難題。

 

圖8 羅傑斯公司2929 Bondply 半固化片層壓參數控製

 

回顧過往，曾記否有一家Gore 公司的榮譽產品—SpeedBoard C，給廣大印製板產業人員帶來了福音。其不僅可用於對FR- 4 覆fu銅tong板ban與yu高gao頻pin聚ju四si氟fu乙yi烯xi覆fu銅tong板ban，實shi現xian混hun合he介jie質zhi的de多duo層ceng化hua牢lao固gu粘zhan結jie，而er且qie，對dui於yu聚ju四si氟fu乙yi烯xi介jie質zhi覆fu銅tong板ban的de多duo層ceng化hua
，也ye同tong樣yang具ju有you相xiang當dang優you勢shi。該gai材cai料liao的de層ceng壓ya溫wen升sheng控kong製zhi見jian圖tu9、圖10。

 

圖9 SpeedBoard C 半固化片低Tg 層壓

 

圖10 SpeedBoard C 半固化片高Tg 層壓參數控製示意

 

為此，希望業界能更多關注於覆銅板相關粘結材料的研發，為廣大高頻微波介質基板的多層化製造
，奠定堅實的基礎。

 

5 結束語

 

隨著5G 基站建設的到來，“有源模塊上塔”、高抗氧化性基板需求、高多層高頻板製造
，給廣大設計和製造企業
，帶來了全新的挑戰。

各類通訊用高頻印製板，尤其是聚四氟乙烯類介質材料的運用，在原有對印製板之單、雙(shuang)麵(mian)製(zhi)造(zao)要(yao)求(qiu)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)，越(yue)來(lai)越(yue)向(xiang)高(gao)頻(pin)多(duo)層(ceng)化(hua)電(dian)路(lu)板(ban)製(zhi)造(zao)方(fang)向(xiang)邁(mai)進(jin)。這(zhe)種(zhong)高(gao)頻(pin)多(duo)層(ceng)印(yin)製(zhi)電(dian)路(lu)板(ban)有(you)別(bie)於(yu)傳(chuan)統(tong)意(yi)義(yi)上(shang)的(de)多(duo)層(ceng)印(yin)製(zhi)板(ban)，由(you)於(yu)其(qi)層(ceng)壓(ya)製(zhi)造(zao)之(zhi)特(te)殊(shu)性(xing)
，對(dui)層(ceng)間(jian)重(zhong)合(he)精(jing)度(du)

、圖形製作精度
、層間介質層厚度一致性
、鍍層均勻性及塗覆類型
、以及層間結合力，提出了更為苛刻的要求。

 

首當其衝，相關有識之士遇到的棘手難題
，就是高頻覆銅板製造企業
，對於高可靠性
、高寬容性、可加工性粘結片材料的搭配供應
，給高頻高可靠性高多層印製電路板的製造，提供有效針對性粘結片材料及製造指南支持。

 

麵對目前各種新材料、新(xin)工(gong)藝(yi)的(de)出(chu)現(xian)

，各(ge)種(zhong)各(ge)樣(yang)的(de)問(wen)題(ti)也(ye)在(zai)不(bu)斷(duan)考(kao)驗(yan)著(zhe)從(cong)業(ye)者(zhe)的(de)智(zhi)慧(hui)和(he)能(neng)力(li)
，但(dan)是(shi)
，對(dui)於(yu)聚(ju)四(si)氟(fu)乙(yi)烯(xi)介(jie)質(zhi)高(gao)頻(pin)覆(fu)銅(tong)板(ban)的(de)多(duo)層(ceng)化(hua)實(shi)現(xian)而(er)言(yan)
，其(qi)所(suo)用(yong)粘(zhan)結(jie)片(pian)材(cai)料(liao)多(duo)項(xiang)製(zhi)造(zao)質(zhi)量(liang)及(ji)可(ke)靠(kao)性(xing)的(de)關(guan)注(zhu)，始(shi)終(zhong)應(ying)該(gai)是(shi)我(wo)們(men)決(jue)策(ce)的(de)主(zhu)要(yao)依(yi)據(ju)。

 

 

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