射频/微波基板及基底材料简介

术语“基板”可能会在某种程度上混淆射频/微波设备、组件和应用的上下文。基板通常可以是用于显影半导体或薄膜（厚膜或薄膜电路或组件）的绝缘材料，也可以是印刷电路板（PCBs）的结构材料。这些电绝缘材料是几乎所有射频/微波电子设备的基础，因此在设备、组件、集成电路、印刷电路板、组件和大多数射频/微波系统的构建中至关重要。

然而，一般来说，当提到射频/微波基板时，有硬基板或软基板。硬基板也称为基底材料，是用于开发半导体、器件、组件或薄膜的某种陶瓷或绝缘体，但也可用于制造更大的器件，如放大器托盘。软基板，或简称微波基板，通常是用于开发射频/微波印刷电路板的材料。

关键参数

不管名称如何，射频/微波基板均具有几个关键的电气和机械特性，这些特性决定了它们在特定应用中的适用性。这包括介电性能、耗散（损耗角正切）、表面的物理粗糙度、热导率以及绝缘材料承受高电压的能力（介电强度）。重要的是要注意，某些材料，如氮化镓、蓝宝石和二氧化钛是电各向异性的，这意味着材料的介电常数取决于电场相对于材料3D矩阵的晶体轴的确切方向。这可以是平行的（∥）或者垂直的（⟂）。

介电常数

介电常数或者相对介电常数，是相对于室温下空气的介电性能的量度。介电常数决定了穿过材料的电场行为，并且是频率的函数。对于高频应用，低电介质是比较理想的，因为这样可以最大限度地减少走线和导电结构之间产生的寄生电容。这个因素也决定了平面结构的几何形状，如微带线、带状线传输线和天线。因此，可以在具有较低介电常数值的材料上形成更紧凑的结构。

损耗角正切

介电损耗角正切，或称耗散因子，是材料内部吸收并作为热量耗散的电磁能量的量度。可以理解，具有低损耗正切的材料对于高性能和高功率应用是理想的，因为这将使传输线内或沿结构的损耗量最小化。材料的损耗角正切也是频率的函数。

表面粗糙度

材料的表面粗糙度是衡量表面光滑程度的标准。对于某些应用，需要精确的表面粗糙度，如果表面太光滑或太粗糙，都会导致材料性能下降。这通常与沉积在材料上的层的粘附特性和分辨率有关。

导热性

导热率是衡量一种材料通过其体积传导热量的能力。对于大功率应用，这是一个极其重要的特性，因为基板通常用于分离功率器件和散热器的导电基底。在这些情况下，导热性差的基板可能会大大降低叠层的整体导热性，并限制器件的性能。

介电强度

该参数是开始从电介质材料剥离电子器件所需的电场强度的标准。对于高电压和高功率应用，这是一个重要参数，因为这可能是器件工作的限制因素。