浅析“热塑性”和“热固性”线路板材料的差异
高温处理通常是高频线路板加工制造的重要环节。从开始形成的电介质半固化片到覆铜层压板，以及最终加工成型的电路元件，印刷电路板（PCB）材料的制作过程都需要加热。热塑性和热固性两种类型的复合材料通常用于印刷电路板的介电层，或者作为粘合剂用于制造覆铜板，它们各自具有自己的特征和特性。但它们有什么不同？两种材料之间各有什么优点和缺点？如何在两种材料之间进行选择？
热塑性和热固性材料都需要在高温下都进行处理。热塑性材料通常是刚性或呈现硬化状态，但随着温度升高接近熔点材料会慢慢变软。热塑性材料可用填料来做增强，如玻璃纤维或陶瓷材料。一种众所周知的用于高频PCB板的热塑性材料是聚四氟乙烯（PTFE），其通常通过各种形式的填料加固增强。
热固性材料变硬过程是热化学反应的结果，例如，将两种环氧树脂混合在一起时会发生化学反应，材料会变硬。由于它们开始时是软的或液态的，所以热固性材料可以与填充材料可以通过一个简单的过程混合相达到增强的目的。但是一旦硬化或固化，热固性材料通常比热塑性材料更硬。热固性材料硬化过程是不可逆的热化学反应过程，它不能像热塑性材料那样再次融化。热塑性材料在常温下是稳定的，但热固性材料在固化之前的保质期是有限的。
热塑性材料，例如基于聚四氟乙烯（PTFE）的线路板，与铜相比它的热膨胀系数（CTE）较高，早期被认为是很难进行金属化过孔处理的。通常情况下，热塑性材料的金属化过孔需要采用特殊的化学工艺处理通孔孔壁，以在电镀液与热塑性聚四氟乙烯（PTFE）之间形成足够强的粘连。与此相反，热固性材料具有的热膨胀系数（CTE）在数值上与铜的热膨胀系数（CTE）更接近。在准备金属化过孔时，允许使用标准的过孔加工工艺。
或许对PCB来说，描述热塑性和热固性材料之间差异最简单的方法是：热塑性材料能提供更好的电气性能，但不足之处是需要更复杂的加工制造工艺；热固性PCB材料更容易加工制造，但通常性能略低。
热塑性材料与热固性材料相比，通常具有较小的电气损耗。另外，随着时间推移和温度不断升高，热塑性材料电性能变化相对于热固性材料要小。而热固性材料会随时间氧化。氧化过程可导致印刷电路板材料的介电常数（DK）和损耗因子（DF）发生变化，并导致射频/微波频率等性能产生潜在的变化。
通过不断研究和改进，罗杰斯公司的科学家们，同时提高了热塑性和热固性材料在PCB中的性能。通过添加合适填充材料，无论电气性能还是机械性能都有很大幅度提高。举一个例子，RO3000系列线路板材料是热塑性陶瓷填充聚四氟乙烯（PTFE）复合材料，介电常数（DK）值可从3.0到10.2。作为热塑性材料，它受时间和温度影响较小，有着非常稳定的电气性能及机械性能，具有较低的介电常数温度系数（TCDk）。这相对于早期基于聚四氟乙烯（PTFE）的热塑性线路板材料是一个巨大的改进。早期基于聚四氟乙烯（PTFE）Z轴热膨胀系数（CTE）在300 ppm /℃甚至更高。
尽管RO3003线路板材料是基于聚四氟乙烯（PTFE）适用于微波频率的低损耗板材，但该材料并不受聚四氟乙烯（PTFE）典型高膨胀系数(CTE)的困扰。它采用了特殊的陶瓷填充材料，膨胀系数(CTE)显著减小至24ppm /℃以下，基本上与铜的膨胀系数(CTE)17ppm /℃相当。此外，虽然大多数热塑性线路板材料在做金属化过孔之前，需要经过特殊的化学工艺处理，但RO3003热塑性线路板材料仅需使用一个简单可靠的等离子体处理工艺就可完成高可靠性过孔。
同时，通过实验不断完善，罗杰斯研发出了一款基于热固性材料的RO4835线路板。特殊陶瓷填充的线路板材料具有比传统热固性材料高得多的抗氧化性能，它是一种高性能的高频应用材料。因为它并非基于聚四氟乙烯（PTFE），所以不需要特殊的工艺准备（如钠蚀），直接使用电镀方法就可以完成可靠的金属化过孔。该材料同时兼容RoHS标准和无铅焊接工艺。与那些使用FR-4的线路板材料一样，它不但支持低成本的制造工艺，还同时兼顾卓越的射频/微波电气性能。
与热塑性材料相比，尽管热固性材料不具有低电气损耗优势，但RO4835热固性材料具有较低的介电损耗，使其能够应用于500 MHz以上的低成本电路。它在10 GHz频率下Z轴介电常数为3.48，并且保证±0.05的公差。RO4835层压板的金属化过孔可以使用标准的加工工艺来完成，因为该材料实现了Z轴31ppm /℃的膨胀系数(CTE)，基本上与铜的膨胀系数(CTE)17ppm /℃接近。
RO4835线路板材料的成功是基于罗杰斯公司另一款热固性材料RO4350B™材料。RO4350B线路板材料符合RoHS标准，现已成为工程师设计大功率、高频率放大器的不错之选。RO4350B层压板是一款非聚四氟乙烯（PTFE）的刚性热固性材料。它可以在长时间内，甚至在高温下实现优异的射频/微波性能。具有优良的热传导性和机械热稳定性，可稳定可靠的在功率放大器等各类超高功率的射频电路上使用。RO4835和RO4350B热固性材料在室温下保持刚性稳定，具备易于加工的优点，其采用的制造加工方法通常与FR-4材料相同。
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Rogers（罗杰斯） 高频电路材料性能指南
型号- 3003 24X18 5R/5R R3 0100+-0007/DI,4350B 48X42 1E/1E 0200+-0015/DI,4350B-TX 12X18 1E/1E 0040+-0007/DI-RSZ,4350B 48X36 1E/1E 0166+-0015/DI,RT/DUROID 5880PTFE 玻璃纤维,4350B 12X18 1E/1E 0166+-0015/DI,3003 12X18 H1/H1 0400+-002/DI,5880 18X48 5E/5E 0400+-0015/DI,4350B 24X18 1TC/1TC 0307+-002/DI,4350B 24X18 5TC/5TC 0207+-001/DI,4350B 48X36 1TC/1TC 0207+-0015/DI,4350B 48X42 2E/2E 0300+-0015/DI,4350B 24X18 1TC/1TC 0040+-0007/DI,4350B 24X36 5E/5E 0066+-0007/DI,4350B 24X18 5E/5E 0433+-003/DI,3003 12X18 5ED/5ED 0050+-0005/DI,3003 12X18 H1/H1 0600+-003/DI,3003 24X18 5ED/5ED 0050+-0005/DI,3003 24X18 1ED/1ED 0100+-0007/DI,4350B 24X20 5E/5E 0300+-002/DI,3003 24X18 HH/HH 0200+-001/DI,4350B 48X42 5E/5E 0166+-0015/DI,4350B 12X18 5E/5E 0100+-001/DI,4350B 48X36 5E/1E 0200+-0015/DI,4350B 48X36 2E/2E 0600+-004/DI,4350B 48X40 5E/5E 0300+-002/DI,3003 24X18 1ED/1ED 0200+-001/DI,3003 24X18 HH/H1 0100+-0007/DI,3003 12X18 H1/H1 0200+-001/DI,4003C 24X18 5E/5E 0200+-0015/DI,3003 24X18 HH/HH 0050+-0005/DI,4350B 24X36 2E/2E 0600+-004/DI,4350B 48X72 5E/5E 0200+-0015/DI,3003 24X18 HH/HH 0400+-002/DI,4003C 24X18 1E/1E 0160+-0015/DI,5880 18X12 5R/5R 0310+-001/DI,4350B 12X18 1E/1E AR1 0100+-001/DI,6002 18X12 5E/5E 0500+-0015/DI,4350B 24X18 5TC/5TC 0307+-002/DI,4350B 24X18 1E/1E 0200+-0015/DI,4350B 48X40 1E/1E 0200+-0015/DI,4350B 48X36 1E/1E 0133+-0015/DI,4003C 24X18 1E/1E 0320+-002/DI,4003C 24X18 5E/5E 0120+-001/DI,6002 18X12 1E/1E 1100+-003/DI,4350B 24X18 5E/5E 0466+-0035/DI,4350B 48X40 1E/1E 0100+-001/DI,4350B 24X18 1TC/1TC 0107+-001/DI,4350B 16X21 5E/5E 0100+-001/DI,4350B 24X18 5E/5E 0133+-0015/DI,6202PR 18X12 H1/H1 0050+-0005/DI,3003 24X18 1ED/1ED 0900+-004/DI,6010.2LM 20X20 HH/HH 0250+-001/DI,6010.2LM 20X20 1E/063AL 0250+-001/DI,TMM10I 18X12 1E/1E 0150+-0015/DI,4350B 48X40 5E/5E 0200+-0015/DI,3003 24X18 HH/HH 0600+-003/DI,4350B 48X40 5E/5E 0100+-001/DI,5880 18X12 5E/040AL 0200+-001/,4350B 12X18 1E/1E 0100+-001/DI,4350B 48X36 5E/1E 0133+-0015/DI,4233LN 48.25X36.25 5E/5E 0200+-0015/DI,4003C 24X18 5TC/5TC 0087+-001/DI,4350B 48.5X37 5E/5E 0200+-0015/DI,TMM10 18X24 5E/5E 5000+-0015/DI,4350B 12X18 1E/1E 0300+-002/DI,4350B 48X36 5TC/5TC 0107+-001/DI,6010.2LM 10X10 H2/H2 0500+-002/DI,4003C 48X36 5E/5E 0320+-002/DI,5880 18X24 H1/H1 1250+-004/DI,4350B 24X18 5E/5E 046G+-0035/DI,4003C 48X36 1E/1E 0200+-0015/DI,6010.2LM 10X10 5E/5E 0100+-001/DI,3003 12X18 5ED/5ED 0150+-001/DI,TMM13I 18X12 5E/5E 2500+-0015/DI,3003 24X18 5ED/5ED 0200+-001/DI,4350B 24X18 1TC/1TC 0607+-004/DI,4350B 48X40 1E/1E 0066+-0007/DI,4003C 24X18 1E/1E 0200+-0015/DI,RO3010PTFE 陶瓷,6010.5LM 10X10 5E/5E 0250+-001/DI,6202 18X12 H1/H1 0050+-0005/DI,4350B 50.1X110 1E/1E 0100+-001/DI,RO3003PTFE 陶瓷,4350B 16X21 5E/5E 0066+-0007/DI,4350B 24X18 5E/5E 0166+-0015/DI,RO4360碳氢化合物陶瓷,4350B 12X18 5E/5E 0300+-002/DI,4233 24X18 1E/1E 0200+-0015/DI,4350B 12X18 1E/1E AR1 0200+-0015/D,4350B 12X18 5E/5E 0400+-003/DI,6035HTC 12X18 H1/H1 0600+-003/DI,4350B 48X36 1E/1E 0600+-004/DI,4350B 24X18 5E/5E 0066+-0007/DI,4350B 24X18 1E/2E 0066+-0007/DI,4350B 48X21 5E/5E 0200+-0015/DI,4350B 12X18 5E/5E 0166+-0015/DI,4350B 12X18 2E/2E 0100+-001/DI,6002 18X24 5E/50OHM-5E 0200+-0015/DI,4350B 24X18 1E/1E AR1 0100+-001/DI,RO3000,RT/DUROID 6035HTC PTFE 陶瓷,4350B 12X18 5E/5E 0133+-0015/DI,4350B 24X18 2E/2E 0066+-0007/DI,3003 12X18 HH/HH 0100+-0007/DI,3003 24X18 5ED/5ED 0600+-003/DI,4350B 24X18 1E/1E 0133+-0015/DI,4350B 48X36 1E/1E 0100+-001/DI,5880 18X12 HH/HH 0200+-001/DI,4350B 12X18 1E/1E 0040+-0007/DI-RSZ,4350B 48X42 1E/1E 0300+-002/DI,4350B 48X36 1E/1E 0200+-0015/DI,4350B 12X18 5E/5E 0040+-0007/DI,4350B 48X36 5E/5E 0166+-0015/DI,3003 12X18 5R/5R R3 0100+-0007/DI,TMM 6碳氢化合物陶瓷,4350B 48X40 5E/1E 0200+-0015/DI,4350B 12X18 1E/1E 0400+-003/DI,4350B 48X42 5E/5E 0200+-0015/DI,4350B 48X40 1E/1E 0600+-004/DI,3003 12X18 5R/5R 0100+-0007/DI,4350B 24X18 1E/1E 0400+-003/DI,3010 18X12 H1/H1 0250+-001/DI,4350B 24X36 1E/1E 0300+-002/DI,4350B 24X18 1E/1E 0600+-004/DI,4003C 48X36 5E/5E 0200+-0015/DI,6002 18X24 H1/H1 0300+-001/DI,5880 18X24 HH/HH 0620+-002/DI,6010.5LM 20X20 1E/100AL 0250+-001/DI,TMM 3碳氢化合物陶瓷,6006 10X20 2E/2E 0100+-001/DI,4350B 12X18 1E/1E 0066+-0007/DI,TMM 13I 碳氢化合物陶瓷,4350B 48X36 1E/1E 0300+-002/DI,4350B 48X40 1E/1E 0133+-0015/DI,4003C 48X36 5E/5E 0080+-001/DI,4350B 21X18 1TC/1TC 0207+-001/DI,4003C 24X18 5E/5E 0600+-004/DI,TMM3 18X12 1E/1E 0150+-0015/DI,435OB 24.25X18.25 5E/5E 0066+-0007/DI,6002 18X24 HH/HH 0050+-0005/DI,5880 18X24 5E/063AL 0200+-001/DI,3006 18X12 HH/HH 0050+-0005/DI,4350B 24X36 1E/1E 0200+-0015/DI,3003 24X18 1ED/1ED 0150+-001/DI,3003 24X18 1ED/1ED 0350+-0015/DI,3003 12X18 1ED/1ED 0350+-0015/DI,6010.2LM 10X20 H1/200AL 0250+-001/DI,TMM10 18X12 5E/040AL 0400+-0015/DI,4350B 48X42 1E/1E 0100+-001/DI,6010.2LM 10X10 HH/HH 0400+-0015/DI,6010.2LM 20X20 HH/200ALTT 0250+-001/DI,4003C 12X18 1E/1E 0160+-0015/DI,4350B 24X18 1E/1E AR1 0200+-0015/D,RT/DUROID 6006 PTFE 陶瓷,6010.5LM 10X10 5E/194AL 0500+-002/DI,RO4350B-TX 碳氢化合物陶瓷,TMM4 18X12 1E/1E 0150+-0015/DI,4350B 24X18 1E/1E 0433+-003/DI,6010.2LM 20X20 H1/063AL 0100+-001/DI,400
【选型】浅析用于毫米波电路的传输线技术
PCB材料的选择可以在毫米波频率的带状线电路中发挥重要作用！
器件选型 发布时间 : 2019-07-30
请问高频板材RO4350B有哪几种厚度？
高频板材RO4350B提供4mil，6.6mil，10mil，13.3mil，16.6mil，20mil，30mil，60mil等厚度。若有其它厚度要求，可以同过多层叠加实现。
技术问答 发布时间 : 2017-05-05
高介电常数板材RO3010和TMM10i有什么区别？
两种板材介电常数一致，但基材不同，板材RO3010的成份为聚四氟乙烯加陶瓷填料，板材较软；板材TMM10i的成份为碳氢化合物加陶瓷填料，板材较硬，且介电常数对温度不敏感，属于宇航级板材。
技术问答 发布时间 : 2017-05-05
【选型】低损耗Df=0.0009层压板，宽带微波放大器所用板材最佳选择
罗杰斯 RT/duroid® 5880PTFE玻璃纤维微波板材在4-18G这个频段范围内的DK值变化不超过0.03。
器件选型 发布时间 : 2019-07-29
电子商城
品牌：ROGERS
品类：High Frequency Circuit Materials
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服务
可加工PCB层数：1-30层；板材类型：FR4板/铝基板/铜基板/刚扰结合板/FPC板/高精密板/Rogers高频板；成品尺寸：5*5mm~53*84cm；板厚：0.1~5.0mm。
最小起订量： 1 提交需求>
可定制均温板VC最薄0.4mm，有效导热系数超5,000 W / m·K（纯铜(401 W/m·K ，石墨烯1,200 W/m·K）。工作温度范围同时满足低于-250℃和高于2000℃的应用，定制最低要求，项目年采购额大于10万人民币，或采购台套数大于2000套。
提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
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