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一种无卤和超低损耗覆铜板的研制

2021-03-25陈宇航曾宪平关迟记

印制电路信息 2021年3期

陈宇航 胡 鹏 曾宪平 关迟记

(广东生益科技股份有限公司 国家电子电路基材工程技术研究中心,广东 东莞 523808)

0 引言

通信基站、通信网络、数据中心、云计算等领域的快速发展下,电子产品走向高频高速化,它们的市场扩大也驱动了作为高速印制电路板(PCB)基板材料——高速覆铜板在产品品种及其技术的新发展[1]。覆铜板(CCL)是将增强材料浸以粘结剂,一面或两面覆以铜箔,经热压而成的一种板状材料。一般将适于低信号传输损耗、具有高频高速传输特性的PCB用基板材料,称为高速电路用基板材料。按照损耗来分,可以分为中损耗(mid low loss)、低损耗(low loss)、甚低损耗(very low loss)、超低损耗(ultra low loss)级别,而对于覆铜板来说,损耗与基板的损耗因子(Df)相关性较大。

随着以Intel为主导的服务器产品发展趋势,将会在2020年底正式推出PCIe5.0,届时主要端口的传输速率将会有现在Purely平台的16 Gbps上升到32 Gbps,Intel也提出了对应的基材损耗要求为IL@16 GHz<1.02 dB/in。从目前终端处了解的信息分析来看,设计师依据Intel的技术规格要求,在考虑材料的温度系数基础上,损耗要求提高为:IL@16 GHz<0.9 dB/in。可靠性方面由于设计的密度增加,PCB的层数和厚度将会由原来的16层/2.8 mm提高到24~28层/3.2~3.8 mm。本文重点介绍了一款ultra low loss级别,高速领域的覆铜板,介绍了板材的开发思路、介电性能、可靠性等,该板材可以满足下一代服务器产品的应用需求。

1 高耐热性低传输损耗的覆铜板开发思路

1.1 高速高频化PCB特性与基板材料ε、tanδ的关系

在高速高频电路中,信号的传输速率与绝缘材料介电常数Dk(或ε)存在如式(1)关系[2]:

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