聚苯醚/钙镧钛微波复合基板

微波复合基板兼具树脂基体的高韧性和陶瓷填料优异的介电和热学性能,是航空航天、电子对抗、5G通讯等领域的关键材料。本工作采用螺杆造粒与注塑成型相结合的新技术制备了聚苯醚(简写为PPO)为基体、钙镧钛(Ca_(0.7)La_(0.2)TiO_(3),简写为CLT)陶瓷为填料的新型微波复合基板,并对基板的显微结构、微波介电性能、热学性能和力学性能进行表征。结果表明,采用这种新技术制备的微波复合基板组成均匀且结构致密。随着CLT陶瓷的体积分数从0增大至50%,基板的介电常数从2.65提高到12.81,介电损耗从3.5×10^(–3)降低至2.0×10^(–3)(@10GHz);同时热膨胀系数从7.64×10^(–5)℃^(–1)显著降低至1.49×10^(–5)℃^(–1),热导率从0.19W·m^(–1)·K^(–1)提高至0.55W·m^(–1)·K^(–1);此外抗弯强度从97.9MPa提高至128.7MPa。填充体积分数40%CLT陶瓷的复合基板综合性能优异:ε_(r)=10.27,tanδ=2.0×10^(–3)(@10GHz),α=2.91×10^(–5)℃^(–1),λ=0.47W·m^(–1)·K^(–1),σ_(s)=128.7MPa,在航空航天、电子对抗、5G通信等领域具有良好的应用前景。

微波复合基板研究进展

微波复合基板是一类由树脂和无机填料组成的应用于微波频段电路中起传输信号、电气连接、元件支撑等作用的功能性复合材料,是航空航天、电子对抗、5G/6G通信等领域的基础、共性和关键材料.近20年来,中国微波复合基板研制水平取得了长足的进步,但距离世界先进水平还存在不小的差距;民用基板市场日趋饱和,高端基板产品仍大量依赖进口.随着毫米波通信时代的到来,国产微波基板将迎来更大的发展机遇,也必将迎来更激烈的竞争和更严峻的挑战.首先从微波复合基板的性能剖析出发,系统阐述了各性能的影响因素及作用机制;然后按照树脂基体分类,讨论不同树脂基体的微波复合基板的特性;在此基础上,进一步梳理了微波复合基板领域近10年来国内外的研究进展;最后展望国产微波复合基板的发展,为提升其研制水平提供一些参考.

干燥工艺对微波复合介质基板性能的影响

该文采用聚四氟乙烯(PTFE)树脂为基体,熔融SiO_2作为填料,通过机械混合、压延成型、热压烧结工艺制备出高频高速电路用微波复合介质基板,重点研究了采用不同干燥工艺对复合物结构、微波介电性能的影响。实验表明,采用旋转蒸干工艺对复合物进行处理时,可在较短的时间内去除有机物质,并能使无机填料与聚合物分散均匀。经热压烧结后,所得基板相对介电常数为2.92~2.94,损耗因子为1.3×10^(-3)。

石英纤维含量对聚四氟乙烯基高介微波复合介质基板性能的影响

采用聚四氟乙烯(PTFE)树脂为基体,高介电陶瓷粉为填料,石英纤维作为增强材料,通过压延成型、热压烧结制备出高性能基板。扫描电镜(SEM)、热膨胀系数、力学性能测试结果表明经过压延工艺后,纤维主要沿X-Y平面分布,且随着纤维含量的提高,复合材料X/Y轴热膨胀系数和拉伸强度得到改善。而SEM、致密度和吸水率性能测试表明随着纤维含量的提高,PTFE-纤维-陶瓷粉构成的三相界面中出现空隙,导致复合材料密度降低、吸水率升高、损耗升高。当纤维含量为3%时,复合材料综合性能最佳,介电常数和介质损耗分别达到10.29和0.0026,吸水率达到0.052%,X/Y/Z轴平面热膨胀系数(CTE)为0.0261‰/0.0278‰/0.0394‰/℃,拉伸强度达到11.80 MPa。

高集成有源阵面多功能微波数字复合基板设计

描述了一种基于多层微波数字复合基板技术的Ka频段高集成度有源相控阵天线多功能微波数字复合基板。基板内集成天线辐射阵面、射频馈电网络、电源分配网络、波控分配网络等电路。文章对多功能板中的关键微波电路与互联方式进行仿真优化分析,仿真结果表明设计指标均较好地满足系统指标要求。多功能板尺寸仅为173 mm×40 mm×3.4 mm,总重量小于60 g,在体积重量严格受限的平台具有良好的应用前景。

微波数字复合基板金属化孔工艺方法

微波数字复合基板是将微波电路与数字电路集合在一起的新型复合多层基板,其体积的缩小实现了雷达天线系统的轻量化和小型化。在复合基板的制作过程中,金属化孔的可靠性是保证天线电性能指标的关键。主要介绍了微波数字复合基板中微盲孔孔金属化及提高金属化孔可靠性的工艺方法。

热压温度对PTFE/GF复合基板性能的影响

采用热压工艺制备聚四氟乙烯/玻纤布微波复合介质基板。系统研究了热压温度对聚四氟乙烯/玻纤布复合基板吸水率、介电性能、热膨胀系数及显微结构的影响。采用差示扫描量热法研究玻纤布对聚四氟乙烯的热行为影响。采用矢量网络分析仪对聚四氟乙烯/玻纤布复合基板介电性能进行测试,发现370℃热压的样品具有较低的介电常数与介电损耗（εr=2.2,tanδ=8.7×10-4）。采用热机械分析法（TMA）测量不同热压温度制备的聚四氟乙烯/玻纤布复合介质基板z轴的热膨胀系数,发现370℃时热压制备的复合介质板具有最低的热膨胀系数（CTE=160.1×10-6/℃,1～100℃）。

微波基板用陶瓷材料Li_2Mg_(1-x)Zn_xTi_3O_8微波性能研究

通过传统固相反应法制得三元系尖晶石结构的Zn掺杂的Li_2Mg_(1-x)Zn_xTi_3O_8(LMT)陶瓷。讨论了Zn掺杂对Li_2MgTi_3O_8陶瓷试样的相结构、显微结构及微波介电性能的影响。当Zn掺杂量为0.06时,Li_2Mg_(0.94)Zn_(0.06)Ti_3O_8陶瓷试样在1 075℃烧结4h可获得良好的显微结构与微波性能,其中介电常数适中(ε_r≈26.58),品质因数较高((Q×f)≈44 800GHz),谐振频率温度系数趋近于0(τ_f≈1.9μ℃^(-1))。该研究得到的陶瓷材料具有良好的微波介电性能,可作为无机填充材料运用于微波复合介质基板材料的研制中。

不同偶联剂对PTFE/CaTiO_3复合材料性能的影响

以钙钛矿结构的陶瓷粉为填充材料,分别采用不同种类的硅烷偶联剂对其进行改性处理,然后与聚四氟乙烯乳液球磨混合,最后通过压延成型和热压烧结制备成微波复合介质基板。该文分别对基板进行了吸水率、密度、介电性能和扫描电镜(SEM)测试表征,测试结果表明,经Z6032硅烷偶联剂处理的陶瓷粉制备的复合介质基板性能最优,在10GHz下,其介电常数为9.5,介电损耗低至2.1×10-3,剥离强度达到了2N/mm。

用于Ku波段T/R组件的三维微波传输电路设计实现

文章介绍了一种用于低成本T/R组件的多层微波复合基板,并给出了两种采用该基板形式实现的三维微波传输电路,详细阐述了其设计方法及实现过程,并通过实物制作和测试验证了其性能指标。这两种电路具有屏蔽性好、驻波小、实用性强等优点。目前该电路已在Ku波段低成本T/R组件中得到了良好的应用。