近年來隨著第五代新型（5G NR）無線網(wǎng)絡(luò)和77 GHz汽車?yán)走_(dá)的普及，毫米波雷達(dá)應(yīng)用也逐漸變得越來越普遍，毫米波頻率信號(hào)完全可以通過高集成的印刷電路板（PCB）來進(jìn)行傳輸。這種類型的PCB通常會(huì)采用多層結(jié)構(gòu)，并且可以同時(shí)處理不同類型的信號(hào)，包括模擬、數(shù)字、RF和毫米波信號(hào)。毫米波電路設(shè)計(jì)工程師面臨的主要問題是“集成化”和“小型化”， 他們?cè)噲D將盡可能多的功能設(shè)計(jì)到最小的PCB中。但是不同的電路功能對(duì)線路板材料的要求不盡相同，例如在毫米波頻率下，能提供最佳性能的線路板材料可能不是電源電路最實(shí)用的解決方案。

通常，對(duì)于具有多種電路功能的多層PCB，最實(shí)用的解決方案是通過由三種或更多種不同電路板材料組成的多層PCB來實(shí)現(xiàn)電路的所有功能。在選擇電路板材料時(shí)，需要充分考慮它們的特性，盡可能選擇最好的電路板材料，以更好地匹配每個(gè)電路需要實(shí)現(xiàn)的功能，如：功率電路、高速數(shù)字、低頻射頻、微波和高頻毫米波電路等。在選擇電路板材料時(shí)，首先考慮的通常是材料的如介電常數(shù)（Dk）和損耗因數(shù)（Df）或損耗角正切。其次，還需要根據(jù)電路的功能和層數(shù)，充分考慮電路板材料的機(jī)械特性。因?yàn)殡娐钒宀牧系暮穸鹊葯C(jī)械性能會(huì)影響傳輸線的尺寸和傳輸線之間的間距，從而影響高速數(shù)字、高頻微波和毫米波電路的性能。第三，在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)多層電路時(shí)，還必須考慮如何將這些不同的層壓板組合互連。無論選擇哪種材料，包括電路板材料和粘接材料，都需要考慮如何更容易、更方便地將這些材料加工并組合成一個(gè)整體。

微波電路工程師首先要了解線路板材料的特性對(duì)不同電路的性能會(huì)產(chǎn)生什么樣的影響，才能更合理的將微帶線、帶狀線和接地共面波導(dǎo)（GCPW）傳輸線等高頻傳輸線與FR-4等低成本線路板材料相結(jié)合，組成多層板電路。但是，隨著頻率的增加，線路板材料的電氣參數(shù)隨頻率的變化也需要考慮。如Dk和Df隨著頻率的增加，將對(duì)傳輸線的性能產(chǎn)生巨大的影響，如影響雷達(dá)脈沖的同步或調(diào)制通信信號(hào)的完整性等。

線路板材料的機(jī)械特性，例如厚度和厚度的一致性，在射頻微波頻率下可能并沒有那么重要。但是，隨著信號(hào)頻率攀升至毫米波范圍，這些機(jī)械特性都會(huì)對(duì)電路性能產(chǎn)生影響。因此，在選擇毫米波頻率的線路板材料時(shí)，必須充分考慮這些因素的影響。在這么小的波長(zhǎng)下，線路板材料表面導(dǎo)體的粗糙度也會(huì)影響電路性能，并導(dǎo)致相位響應(yīng)和插入損耗的差異。

同樣，對(duì)于高速數(shù)字電路，在設(shè)計(jì)傳輸線時(shí)需要充分考慮選擇合適的電路板材料，以滿足傳輸線的良好匹配（通常為50Ω或100Ω差分）、阻抗一致性和傳播特性，避免不必要的信號(hào)延遲和信號(hào)失真。而且，必須在所有節(jié)點(diǎn)（包括PCB層之間）保持阻抗一致性，這就要求微通孔的加工和生產(chǎn)過程具有高度的一致性。某些電路板材料的成分，尤其是在毫米波頻率下，可能更適合現(xiàn)代微加工技術(shù)（如激光鉆孔）來形成傳輸線互連所需的微孔。對(duì)于高速數(shù)字電路和毫米波電路，需要保證微通孔之間的最短距離，同時(shí)實(shí)現(xiàn)多層PCB各層之間的精確對(duì)準(zhǔn)，可以實(shí)現(xiàn)最低的損耗和最高的可靠性，即使在不同的電路中 互連電路板材料時(shí)也是如此。為了實(shí)現(xiàn)和保持良好的層間對(duì)準(zhǔn)和層間高可靠性的微孔，需要具有優(yōu)異機(jī)械穩(wěn)定性的電路板材料。

解決方案選擇

一般來說，自動(dòng)駕駛汽車中的雷達(dá)系統(tǒng)和5G無線通信網(wǎng)絡(luò)的毫米波電路的多功能多層印制電路板，都可以根據(jù)某些已經(jīng)大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造?，F(xiàn)在的主流設(shè)計(jì)方案是采用更多層和更薄的電路，以適應(yīng)小尺寸和輕重量的要求。實(shí)際這種需求在軍用毫米波電路中較為常見，需要滿足尺寸（Size）、重量（Weight）和功率（Power）的要求（統(tǒng)稱為SWaP）。對(duì)于商用毫米波電路，其它需要考慮的設(shè)計(jì)指標(biāo)還包括：更高的密度、在更小的電路上實(shí)現(xiàn)更多的功能、良好的溫度穩(wěn)定性、低吸濕性以及在苛刻工作環(huán)境中保持正常運(yùn)行。因此，用于高速數(shù)字電路和毫米波電路的線路板材料通常在寬溫度范圍內(nèi)需滿足低Dk、低Df和穩(wěn)定的Dk、穩(wěn)定的Df。