0 前语
近来，美国挑起了与我国的交易战，大幅进步从我国进口产品关税，并制止向我国出口高技能产品，我国中兴通讯公司遭禁便是一例。
2018年4月美国商务部发布对中兴通讯出口权限禁令，制止美国公司向中兴通讯出售零部件、产品、软件和技能，期限为7年，禁令一出立即使中兴公司进入休克状况。6月美国商务部以中兴公司付出巨额罚款、替换董事会与办理层、购买更多美国产品为条件，才赞同免除这项禁令 [1]。中兴通讯公司是国际通讯设备制作巨子之一，命脉却被美国政府卡住，原因是短少中心技能，短少中心零部件集成电路。
中美交易中的中兴事情，对我国制作业敲响警钟，牵动深入。咱们印制电路制作业也需沉思，咱们是否因短少中心技能而会被国外挟制、卡住?印制电路工业的命脉是否把握在自己手中?
1 印制电路板基材是印制电路板命脉
我国是国际印制电路制作大国，但不是强国， 有不少技能还落后于美日欧这些发达国家。印制电路板(PCB)制作的要害首先是原资料——基材，没有基材就无法制作PCB，此等于“巧媳妇难为无米之炊”。
PCB基材包括基板(覆铜箔层压板)、预浸资料(半固化片)和铜箔等， PCB的许多首要功能是由基材决议的，如机械强度、介电功能、尺度安稳性、耐热性和耐燃烧性等。如机械强度差、电气功能低的酚醛纸基覆铜箔层压板制成的PCB，只能用于一般的消费类电子设备中或高功能高牢靠电子设备中，PCB有必要用高功能的环氧玻璃布基覆铜箔层压板或许聚四氟乙烯与液晶聚合物等树脂的基板，只需门当户对好的基因才有好的效果。因而，应把基材视作PCB的命脉。现在，就产值而言我国已是PCB基材国际第一出产大国，但有些高功能基材还缺少国产，依靠进口。
PCB制作工艺技能在我国并不弱，凭我国人的聪明与勤劳，只需具有相应资料和设备条件，再杂乱的PCB产品都能制作出来。现在国内企业制作出各种高功能特种PCB，包括埋置元件、埋嵌铜块、金属基散热、高频混压等类型PCB都到达国际先进水平，在我国PCB制作企业能工巧匠倍出。但是，新一代高功能PCB所用高功能基材却还依靠于国外进口，杰出的是高频高速用基材与高导热性基材。国内多家PCB制作企业制作出了多种特种PCB，如“适用于5 G通讯的56 Gbps超高速印制电路板”、“5 G车联网高密度互联模块”等，经专家判定当属国际先进水平的PCB产品效果，但他们所用基材是国外产品。
5 G年代即将来临，5 G意味着第五代移动网络，并不局限于手机通讯，从物联网、才智城市到无人驾驶轿车，都需求5 G。5 G商用服务将于2018年开始运用固定无线，一般为高频(例如28 GHz或39 GHz)。移动网络布置将从2020年起逐渐打开，现实上，几家通讯公司正在方案本年晚些时候发布5 G网络 [2]。
5 G分为两个范畴;开始是小于6 GHz的商场，小于6 GHz的技能可以和现在运用的资料兼容;另一个范畴是毫米波，频率是28 GHz。因为毫米波的频率十分高，所以对资料的要求有了很大改动，要求资料有必要是低损耗 。影响微带电路上发生插入损耗的要素除绝缘体外，铜导体也变得愈加要害。这首要由铜的润滑程度决议，因为在频率十分高的环境下，会呈现集肤效应，所以铜箔的粗糙程度等要素就变得愈加重要[3]。电子设备不同频率有不同的规划要求，为合适不同频率的电路就需求具有不同特性的电路资料支撑。一般损耗会跟着频率的添加而添加，而依据电路资料的类型，插入损耗或损耗因子会或大或小。关于微波频率，电路资料要害参数(介电常数Dk)的要求有很大不同，例如用于5 G体系的6 GHz及以下的微波频率，以及用于5 G无线网络的短距离回传链路的30 GHz及以上毫米波频率，其规划要求就为每个频段挑选最佳电路资料以最好地支撑不同频率规模。
在寻觅适用于5 G运用的微波和毫米波功率放大器的电路资料时，除了介电功能Dk、Df外，还需可以进行有用热办理的电路资料，因为其本身的有源器材会导致热量添加。评价资料的热功能有一般以为基材热导率需在0.5 W / m·K两项参数导热率和介电常数温度系数(TCDk)。或更高。基材的TCDk理想为0 ppm /℃，即Dk不会随温度的改动而改动，但实践基材的Dk值会跟着温度的改变而改变，一般以为TCDk不大于0.005%/℃是很好[4]。关于5 G体系中的放大器和其他电路，要求电路基材具有低Dk、Df和低TCDk值，以及高导热率，以制作出优质、高功能、高频率的功率放大器。
新一代PCB要点着眼于5 G通讯和轿车电子范畴，使PCB体现出高频高速特性和高散热特性。要到达高频高速和高散热功能要求，除了规划和制作要素外，特别重要的是基材。因而，应该把基材视作PCB的中心技能，特别高功能基材是高功能PCB之命脉。
2 高功能基材之距离
为满意5 G传输速率进步的需求，高频通讯、大规模天线技能和有源天线(AAU)技能将广泛运用，许多不同类型的高频电路，包括功率放大器(PA)，需求恰当的电路资料。直接推进基站射频前端高频CCL资料(PTFE和碳氢化合物树脂)需求进步至4 G的15~20倍。高频资料的中心要求是低介电常数(Dk)和低介电损耗因子(Df)，现在干流高频产品是经过运用聚四氟乙烯(PTFE)及碳氢化合物树脂资料完成，美日厂商罗杰斯(55%)Park/Nelco(22%)、Isola(9%)和中兴化成(5%)等占有全球首要商场份额，其间罗杰斯PTFE商场份额在90%以上[5]。现在，罗杰斯等公司的高功能CCL占有了我国高功能PCB商场，当时的高频高速PCB用基材简直都用国外公司的标准号。
2.1 国外的高功能基材例
查阅一些覆铜箔层压板(CCL) 等PCB基材制作企业的产品技能信息， 国际先进的CCL制作商有罗杰斯(Roger s)、依索拉(Isola)、派克电化学(Park Electrochemica)、泰康尼克(Taconic)、腾辉(ventec)、松下(Panasonic)等。现以松下、腾辉、罗杰斯的一些典型产品为代表看其先进性。如松下公司超低损耗多层板基材MEGTRON7，类型R-5785N(CCL)、R-5680(Pp)，在1 GHz时Dk为3.37、Df为0.001，在12GHz时Dk为3.35、Df为0.002。这是一种工业传输损耗最低的多层电路板资料，满意高端网络设备大容量、高速传输的要求，有助于进步其信号处理功能[6]。
松下公司新近推出一种适用于半导体封装和模块的超低传输损耗电路板资料， 产品类型为R-G545 L/R-G545 E、预浸料R-G540L/R-G540E。R-G545L的T g230℃ 、CTE( x ,y – a x i s ) ( 0 . 0 0 1%/ ℃ ) 、CTE( z – a x i s )(0.0022%/℃)，12 GHz时Dk3.5、Df 0.0026，吸水率0.06%[7]。
罗杰斯公司有一系列高频高速和高导热基材，其CCL的构成有聚四氟烯(PTFE)树脂玻璃布增强类、PTFE树脂填充陶瓷类、PTFE树脂填充陶瓷玻璃布增强类、改性环氧树脂填充陶瓷类、碳氢树脂填充陶瓷类、碳氢树脂填充陶瓷玻璃布增强类、填充陶瓷热固高分子聚合物类、聚醚醚酮(PEEK)树脂玻璃布增强类等。如其天线级玻璃布PTFE基板AD250CTM在10GHz时Dk为2.50、Df为0.0013，穿插层叠玻璃布PTFE基板CuClad 217在10 GHz时Dk为2.17、Df为0.0009; 如PTFE加陶瓷RO3003 TM在10GHz时Dk为3.0、Df为0.0010;如天线级碳氢化合物加陶瓷与玻璃布RO4725JXRTM在10 GHz时Dk为2.64、Df为0.0026，碳氢化合物加陶瓷TTM3在10 GHz时Dk为3.45、Df为0.0020;如聚醚醚酮XT/duroid8000在10 GHz时Dk 为3.3、Df 为0.0035; 还有如高导热性的改进型环氧玻璃布基板92 MLTM导热率2.0 W/m·K[8] 。
特别注意的是，罗杰斯公司不是简略地供给高功能基材， 而是供给先进衔接解决方案(ACS)。不光推出各种高功能CCL与粘结片产品，一起有各种产品的详细功能与运用范畴介绍以及PCB规划与加工技能攻略。罗杰斯公司一向与微涉及RF工程师有密切联系，有一支十分优异的技能服务团队与PCB制作商及协作伙伴严密协作，供给与规划和处理技能有关的协助。在电气规划师、制作商和资料供货商之间形成了一种高效协作关系。这些行动也是他们的基材被更多的PCB制作商选用的重要要素。在高导热基材方面腾辉公司的产品较为杰出，如金属基覆铜板可挑选不同的衬底、绝缘层，导热率从1 W/m·K到10 W/m·K各种标准完全，类型VT-4B7的导热率7.0 W/m·K，类型VT-4B9的导热率10.0 W/m·K。还有适用于多层PCB的以陶瓷填充的高导热层压板和预浸资料。(类型VT-5A2)，导热率2.2 W/m·K是FR-4的8倍[9]。
2.2 国内的高功能基材例
国内抢先的CCL制作企业，如2017年国内CCL产值排名前五名公司[10]：广东生益科技、金安国纪科技、山东金宝电子、南亚新资料科技、浙江华正新资料。除山东金宝电子仅纸基覆铜板外，已有或正在推出高功能的CCL与粘结片(PP)新基材，现摘抄如下：
2.2.1 高频高速基材方面
广东生益科技公司的高速电路基材：S7045G/S7045GB，1 GHz时Dk为4.4、Df为0.010，5 GHz时Dk为4.5、Df为0.015，高Tg无卤素，较低Z轴CTE。运用范畴：通讯、服务器、基站、背板、线卡、高功能计算机、工作路由器等。射频和微波电路基材：S7136H，10 GHz时Dk为3.42、Df为0.0030，归于电子级玻璃纤维布增强无机陶瓷填料和碳氢类树脂复合介质资料。不同频率下安稳的介电能性，Z 轴膨胀系数低，优异的尺度安稳性。运用范畴：高频无线通讯、高速计算机、卫星信号传输设备、微带和蜂窝基站、天线和功率放大器[11]。这些基材的介电功能挨近于低损耗规模，虽其运用范畴广泛，但深度尚不清晰。
南亚新资料科技公司有高速电路(甚低损耗)CCL：NY6300，1 GHz时Dk为3.7、Df为0.002 ，10 GHz时Dk为3.6、Df为0.004。还有微波/射频用电子级玻璃布增强聚四氟乙烯基CCL，仅见类型(NYHP-220D、255D、265D)[12]，却未有详细功能标准数值。
浙江华正新资料公司高频资料有 H5300、H5220，适用于基站天线 、机载、地上和水面雷达体系。这些产品仅见测试数据10 GHz时Dk为3.0、2.2，Df为0.0020、0.0009[13]，不知是否产品化及产品化时标准值是多少?
2.2.2 高导热基材方面
广东生益科技公司有高导热FR-4、导热粘结片(ST115 、ST115B), 导热率1.5 W/m·K。优异的散热性是一般RF-4的3~4倍，此外具有优异的耐热性和绝缘牢靠性以及相对优异的加工性和低Z 轴热膨胀系数。(运用范畴：轿车电子设备、高亮度LED、电源电路、DC整流器)。有铝基覆铜板SAR15、SAR20，绝缘层为胶膜，导热率为1.5 W/m•K 、2.0 W/m•K。无卤高CTI产品，优异的散热性，优异的剥离强度，优异的耐热性和绝缘牢靠性，优异的加工性。(运用范畴：中功率LED照明、LED电视机、电源电路)[11]。
金安国纪科技公司有铝基覆铜板，按导热功能区别包括≤1.0 W/(m•K)、1.0到1.5 W/(m•K)、大于1.5≤2.0 W/(m•K)等多个系列。适用于LED照明、LED电视、功率放大器、交换机、轿车电子设备、输入输出放大器、DC/AC转换器、整流器、高功率晶体管等职业[14]。
华正新资料公司也有散热性金属基覆铜板和粘结片，而其导热率并非杰出，不再多述。别的，看看国内稍有名望的专业出产特种基材企业的产品，如专业出产金属基覆铜板的常州市超顺电子技能有限公司，其以为挨近国际先进水平的产品铝基覆铜板CCAF-06型导热率为2.5~2.8 W/m·K[15]。专业出产聚四氟乙烯基材的泰州市旺灵绝缘资料厂，其聚四氟乙烯玻璃布覆铜箔板F4B255，10 GHz时Dk为2.55、Df为0.0015[16]。该产品介电常数与介质损耗因为PTFE树脂要素确实是低的，但TCDk值等归纳目标仍是有距离的。
关于高功能基材的要求，除了介电常数、介质损耗这些目标外，还有耐热性、散热性、热膨胀系数、吸水性等相关目标需求考虑。高功能基材还体现在树脂与填料类型、织造玻璃布结构、铜箔低粗糙度等。其它还有些高功能的基板材
料，如集成电路封装载板用基材、挠性PCB用液晶聚合物(LCP)树脂基材等，没有见国产同类的产品化基材。
3 结束语
印制电路板是在绝缘基材上布设导电电路的产品，其多项重要功能决议于基材固有特性，因而自己把PCB基材技能视作PCB的中心技能。特别关于高功能PCB，更显高功能基材的中心位置，它是新一代PCB之命脉。
上述对现有国内外先进的高功能基材作了扼要比较，或许自己坐井观天，国内先进水平的基材产品有所遗失。但当时罗杰斯等国外公司的高功能基材占有我国高端PCB的绝大多数，在职业界咱们都能感知，现实阐明国产与国际先进基材的距离。
电子信息工业快进入5 G年代，5 G来了!简直各行各业都在为5 G这块大蛋糕切得一角跃跃欲试。印制电路板相同如此，国内许多PCB制作公司现已拿出了可供5 G通讯设备用的PCB产品，但是这些高功能PCB所用高功能基材简直都依靠于国外进口。
我国通讯设备制作商华为、中兴是进入5 G年代的引抢前锋，具有雄厚的先进技能实力。但美国对中兴公司一个封杀令，让中兴公司趴下，本以为在进入5 G年代完成弯道超车，效果成了翻车。其原因也很简略：中兴的通讯设备集成电路芯片都来自美国公司，没有自己的芯片，国内也没有高功能芯片。现在美国卡住了芯片，就没有中兴的生路，命脉在他人手中。先进产品没有自己的中心技能，恰似高楼大厦没有厚实的根基，一有风吹草动就会倾覆。
这次中兴事情对咱们印制电路工业也是一种启示，中心技能受制于人，命脉在他人手中是工业开展的危险。假若美国也来一个高功能基材不允许出口我国的禁令，那么咱们的5 G用高功能PCB拿什么基材出产?在自在国际、商场经济环境下，这种假定或许完全是杞人忧天，但在当下的“白宫交易盲动症”情况下仍需警示。
国内的PCB用基材制作企业正在尽力开发。推出高功能基材，尽力挨近国际先进水平。现在国内已有国家电子电路基材工程技能研究中心和多家省市级基材技能研究开发中心，信任他们能开宣布先进的高功能基材。期望提前完成高功能基材国产化，把握工业中心技能，紧怀工业开展主动权，命脉在自己人手中才干赶超国际先进水平。此刻即使没有抢先一步，也能平驾齐趋。
