罗杰斯高频板加工经验：5G通讯场景的PCB应用实践

　　罗杰斯高频板加工经验：5G通讯场景的PCB应用实践

　　5G基站批量铺开之后，做线路板的同行大多有同一种感受：以前靠FR-4就能接的单子，现在隔三差五就要求用高频板材，其中被点名较多的就是罗杰斯板。原因不复杂，5G的射频链路对信号损耗要求高了一大截，普通板材的介电常数和损耗因子跟不上，板厂要是还按老一套参数加工，出来的板子阻抗一偏、信号一衰减，项目只能返工。下面把罗杰斯高频板在5G场景下的加工经验，以及容易出问题的地方整理出来，给有需要的朋友做个参考。

　　5G通讯对板材提出的新要求

　　5G大体分成Sub-6G和毫米波两个频段，频段越高，信号在传输线上的损耗越明显。FR-4这类常规板材，介电常数（Dk）随频率和温度变化偏大，损耗因子（Df）也偏高，信号走线稍微长一点，插损就上来了。5G基站里的天线、功放、滤波器这些射频部分，对插损和相位稳定性都很敏感，所以设计方和板厂会倾向选择Dk稳定、Df低的板材，罗杰斯的高频材料正是在这样的需求下被大量采用。

　　罗杰斯高频板为什么适合5G

　　罗杰斯的高频板材大致分两类，一类是碳氢化合物陶瓷体系，比如RO4003C、RO4350B，另一类是聚四氟乙烯（PTFE）陶瓷体系，比如RO3003、RT/duroid系列。它们的共同点是Dk低、Df低、随频率和温度漂移小，能保证5G频段下信号的低损耗和一致性。RO4003C、RO4350B这类材料加工性和常规FR-4比较接近，成本也相对好控制，用在Sub-6G的场合比较多；PTFE类材料性能更好，但加工难度明显上一个台阶，更适合损耗要求更高的场合。

加工过程中容易踩的几个坑

　　罗杰斯板，尤其是PTFE类，和FR-4的加工手感完全不一样，几个地方要特别留意。一是材料偏软、玻璃布结构特殊，钻孔时容易产生毛刺和钻污，孔壁粗糙度控制不好，后面沉铜就容易出问题。二是PTFE材料表面惰性强，去钻污和孔壁活化不到位，孔铜结合力会不足，严重的会出现孔壁分离。三是热膨胀系数和FR-4不一样，混压或多层压合时容易变形、错位，层间对准和板面平整度不好保证。四是阻抗控制要求高，线宽线距、介质厚度、残铜率任何一个环节波动，都会反映到阻抗上，而5G场景对阻抗公差又比较敏感。

　　几条实用的加工经验

　　针对上面几个问题，结合实际生产，有几条做法比较有效。钻孔环节用新钻头，转速和进给要比FR-4更保守，钻头及时更换，减少孔口毛刺。去钻污环节，PTFE类材料用等离子处理效果比较稳定，配合合适的药水，能把孔内钻污处理干净；沉铜前再做一次等离子活化，孔壁结合力会有比较明显的提升。层压环节，半固化片搭配、升温曲线和保压时间要按板材特性重新设置，压合后及时测板厚和翘曲，防止批量变形。阻抗环节，CAM补偿时要留足线宽公差，量产前先做阻抗条测试，确认后再批量开料，避免整批报废。表面处理方面，高频场景通常对表面工艺也有要求，沉金、沉银等要和设计方确认清楚，避免信号在表面层被额外损耗。

       怎么判断一家板厂能不能做好罗杰斯板

　　罗杰斯板的加工，说到底既是经验活，也是设备活。判断合作厂能不能做，可以看几个点：一是有没有高频板、5G产品的实际量产案例，而不是停留在"可以做"的口头承诺；二是钻孔、等离子、阻抗测试这些环节的设备配置是否齐全；三是能不能提供阻抗条测试报告和关键工序的管控记录；四是对材料特性的理解是否到位，比如对不同型号罗杰斯板的收缩率、加工参数有没有自己的数据积累。把这些问清楚，比单纯比价格更靠谱。

　　5G的订单会越来越多地涉及高频板，罗杰斯板是绕不开的一类材料。它的加工并不神秘，关键是把材料特性摸透，把钻孔、去钻污、层压、阻抗这几个环节控制住。对需要快样验证或中小批量供货的项目来说，找一家有罗杰斯板实际加工经验的工厂，能省掉不少试错成本。