当前, 生产、开发PCB用基板材料的高速化、高频化,已成为了全世界PCB厂家以及PCB基板材料基板生产厂的重要课题。更深入的研究基板材料高速化、高频化的理论、特性，了解国外的开发进展以及在PCB制造中达到最佳对这类基板材料的选择和应用，是当前需要开展的一项十分重要和必要的技术工作。
1.基板材料在高速、高频PCB制造中的重要作用
1．2 高速化、高频化PCB发展的背景
21世纪进入了高度信息化的社会。IT产业成为了21世纪中的具有典型代表性产业。发展IT产业的重要技术基础，是高速、高频、大容量的信号传输。电子产品与通信产品在高速、高频化方面，近几年表现在以下四个方面的迅速发展：
① 在近年在计算机与通信产品的高性能化、高功能化的发展中，网络化的电子产品的技术快速推进，采用高速度的信息传送技术有了更加迅速的进展。电子产品和由网络技术构成的通信设备的不断出现，以及众多的大容量的信息的高速处理、传输技术的确立，使得信号高频化呈现出逐年的快速发展之趋势。有关统计资料表明，电子元器件和电子产品在信号传输速度上，预测将在今后五年内增加十倍以上。
② 几年前，1GHz以上的高频信号，只是限于在航空航天与卫星通信等领域使用，而今移动电话及无线局域网（LAN）等，身边的电子产品也得到了应用。未来不久，利用GHz频带达到无线通信系统也将实现实用化。当前信息、通信技术的进步，使电子信息产品迈入了千兆赫兹（GHz）的时代。在高频化发展中表现最突出的是数字视讯产品。数码视讯产品主要包括：数字视讯多媒体系统产品；数字电视（DTV）、数字音讯广播产品；数字影音产品（如DVD、数字摄像机等）；数字移动通讯产品（3G移动电话、PDA等）。它们的共同特点就是：实现了同步传送语音、影视信号与数据的整合传输系统。数字视讯产品技术与移动通信技术的紧密结合，已成为全球化战略布局的趋势。这类产品技术的发展，正迅速的向着高频化发展。即视讯电子产品的高频化，则是实现其“顺风耳、千里眼”的唯一途径。
③ 已开始广泛普及的网络化，推进了信息的大容量化的进展。在服务器、路由器等的网络关联产品上、在传输装置上、以及在为提供高速的网络环境的输出接口上，采用宽带的高速连接技术已成为IT开发工作中的当务之急。最短距离的高速信号传输，也已成为IT业一个不可缺少的重要发展条件。在这种情况下，高频信号以模拟、数字的形式，已在多种多样的信息通信关联的产品上，得以更加广泛的应用。
④ 半导体部件向着高集成度、高速、高频化方向发展。作为搭载、连接IC等部件的支撑体的印制电路板（IC载板）来讲，也需要它在这些性能上得到发展。
1.2 发展高速化、高频化PCB已成为PCB业当前的重要工作
在世界上，高速高频化PCB真正形成规模化的市场源于1999年。美国电子电路互连与封装协会（IPC）的会长Thomas J.Dummrich对世界这一发展趋势,曾作过这样的评价：“1999年是全球PCB产业发展史上最具有戏剧性的一年，无论在全球市场结构上或在技术的演变上，都面临着重要的转变。”该会长提及的全世界PCB的“市场结构上或技术上”的重要转变，其一个重要的表现方面，就是高速化及高频化PCB市场的迅速兴起和发展。
我们注意到：目前日本业在发展“差别化战略”中，把发展高速化、高频化PCB的制造技术，摆在相当重要的地位。台湾也是这样：不少台湾的大型PCB生产厂家，近几年来，重点发展这类PCB的制造技术。例如，南亚电路板公司在高速化、高频化PCB的品种发展上作了很多的开发、研究工作。所使用的低介电常数基板材料的数量，在近几年已攀升到世界的前几名的大厂（在2000年间，低ε的基板材料使用量，成为居世界第二位的厂家）。对于高速化、高频化PCB的发展前景，南亚高层管理者报有十分乐观的态度。他们预测这种高速化、高频化PCB产品的市场需求高峰出现的契机，可能会在2003年下半年。
在发展高速化、高频化PCB产业中 , 从它的产品设计，到选择基板材料、产品制作、产品检验都处处包含着新技术、新水平。它的应用领域也提升到一个新的高档次产品方面。因此，可以认为高速化、高频化PCB产业，是带有高附加值的、具有“知识经济”产业。
发展高速化、高频化PCB产品，将给PCB业带来新的商机、新的广阔的应用市场。例如，电子元器件和电子产品，在信号传输速度上更加发展其高速化，就可更快地推动计算机网络化技术的进步。一些电子产品就更快推出新一代的产品。台湾一位PCB专家，在此方面发展上，曾作了这样两个形象的预测：“如果等到有一天，出现用各人电脑下载一部DVD的影片只用30秒，根本不用跑到商店去花钱购买、或租赁就可以在家里迅速看到，这时候真正的对这种新一代电脑的大量需求就会到来”。 再例如，通过电脑、移动电话等带有影视的通讯工具，就可以实现进行商务的谈判及交往、就可以实现更直观地与相隔很远的朋友、亲友象似“面对面”的进行聊天。那幺这类视讯产品的发展前景是非常广阔的。因此，作为这类高速化、高频化PCB产品所需要印制电路板，也随之会出现很大的市场。
1.3高速高频化PCB用基板材料更加突出到重要地位
在发展高速化高频化PCB产业中 , 所用的基板材料更加突出到重要地位。它主要表现在以下两方面：
① 选择适宜的基板材料是实现PCB的高速高频化重要方面。
要赋于PCB高速、高频化的特性，主要是通过两方面的技术途径：一方面，是使这种PCB发展成为高密度布线（微细导线及间距、微小孔径）、薄形以及导通、绝缘的 高可靠性。这样，可以能进一步缩短信号传输的距离，以减少它在传输中的损失。另一方面，要采用具有高速、高频特性的PCB用基板材料。而后者的实现，是要求PCB业开展对这类基板材料的深入了解、研究工作；找出、掌握准确控制的工艺方法。以此来达到所选用的基板材料与PCB 的制造工艺、性能及成本要求能够实现合理匹配的目的。
②基板材料起着保证PCB性能与可靠性，提高竞争性的重要作用。
由于基板材料在发展高速高频化PCB技术与产品中具有突出的重要地位。所以，许多PCB厂家在开发这类PCB产品中，把其研究、实验的重点放在对所选基板材料上。以台湾的大量生产高速化、高频化PCB的工厂——南亚电路板公司为例，近几年来，他们把技术工作重点，投入到对基板材料生产厂家送来的基材的研究、选择、实验、调整自有工艺之上。在此方面他们付了很大的财力、物力，也取得了很大的成效。日本不少PCB 厂家在开拓世界高速高频化PCB市场的工作中，以加快应用高水平的此基板材料为“有利武器”尝到了相当大的“甜头”。
2．高速高频化PCB主要特性与基板材料介电特性的关系
2．1高速高频化PCB特性与基板材料ε、tanδ关系
高速高频化的PCB特性，主要表现在三个方面：
① 具有传输损失（α）小，传输延迟时间（Tpd）短，信号传输的失真小的特性。
② 具有优秀的介电特性（主要指：相对介电常数性εr ；介质损失角正切性tanδ）。并且，这种介电特性（εr、tanδ）在频率、湿度、温度的环境变化下仍能保持它的稳定稳定；
③具有特性阻抗（Zo）的高精度控制。
上述高速高频化的PCB特性，是由PCB的基板材料特性所保证的。要达到上述的特性，就需要基板材料具有低相对介电常数性（εr ，以下简称为“介电常数”，简化用ε表示）、低介质损失角正切性（tanδ）。
高速高频化PCB的低传输损失、少传输延迟、高特性阻抗的精度控制的特性与基板材料电常数性、介质损失角正切的关系如图1所示。
[img]http://www.pcbcity.com.cn/PcbInfo/Articles/2007-9/images/2007092509343373499.jpg[/img]
图1.高速高频化PCB特性与基板材料ε、tanδ关系
图1是以带状线的传输方式为例，来说明了PCB的各个信号传输的相关特性与PCB基材特性的相互关系。在实现高速传输的过程中（特别是网络传输的过程中），随着信号的衰减，它的信号延迟也在增加。因此，高速化、高频化PCB实现低传输损失化将是十分重要的。
导体电路上的传输损失大体包括导体损失（αc）介质（绝缘体）损失（αd）、辐射损失三个方面。前两者都与频率的大小相关，它们之间成正比的关系。其中，介质损失（αd）是主要受到基板材料绝缘层的介电常数（ε）、介质损失角正切（tanδ）这两个介电特性所支配。而ε又对传输延迟、特性阻抗精度控制有着重要的影响。
上述的ε、tanδ两个介电特性，和基板材料绝缘层的厚度、导电层的电路图形形状等，一起构成了对特性阻抗值高精度控制的三个重要因素。
实现传输、处理高频信号的PCB，除了需求它所用基材的低介电常数化、低介质损失角正切外，还需要这两项介电特性在频率、湿度、温度的环境变化下，都表现出飘浮性要小，稳定性高的特性。。
对高速、高频化PCB所用的基材的性能要求，除了要具有上述的介电特性外，还应兼备其它主要特性。如优异的耐热性、加工性、成型性、可适应于可制造30层等特性。
