熱膨脹系數(shù)通常簡(jiǎn)寫(xiě)為CTE(Coeffecient Thermal Efficent)，它是材料的重要熱機(jī)械特性之一。指材料受熱的情況下膨脹的情況。實(shí)際的材料膨脹是指體積變化，但由于基材的特性，我們往往分別考慮平面(X-, Y-)和垂直方向的膨脹(Z-)。

平面的熱膨脹常?？梢酝ㄟ^(guò)增強(qiáng)層材料加以控制，(如玻璃布,石英, Thermount )，而縱向的膨脹總是在玻璃轉(zhuǎn)化溫度以上難以控制。

平面的CTE對(duì)于安裝高密度的封裝至關(guān)重要，如果芯片(通常CTE在6-10ppm/C)安裝在常規(guī)PCB上(CTE 18ppm/C)，通過(guò)多次的熱循環(huán)以后，可能造成焊點(diǎn)受力過(guò)度老化。而Z軸的CTE直接影響鍍孔的可靠性，尤其對(duì)于多層板而言。

通常PTFE的CTE較大，用純的PTFE制造多層板不太多見(jiàn)，常常采用陶瓷粉填充的PTFE。 如Arlon公司的CLTE、LCCLTE 等， 最有代表性的應(yīng)用是制造高達(dá)64層多層板
用于全球通信衛(wèi)星上。

4.導(dǎo)熱性

在許多微波領(lǐng)域，有較多是大功率的應(yīng)用，材料的散熱特性能在很大方面影響整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。所以導(dǎo)熱系數(shù)也應(yīng)當(dāng)成為我們考慮的一個(gè)方面。有些特別的高可靠高功耗應(yīng)用，還可以采用金屬襯(鋁基或銅基)。

5.可制造性

我們了解,PTFE材料比較難于加工，尤其是孔金屬化，需要等離子體或萘鈉處理，提高它的活性，而且PTFE是熱塑性材料，多層板加工要求溫度較高。 現(xiàn)在也開(kāi)發(fā)出了新的低損耗熱固性樹(shù)脂材料用于高頻線路，可以加工多層板，而無(wú)需等離子體活化， 如Arlon25N/FR。 目前大量用于LNA，PA 和天線設(shè)計(jì)中。吸潮性也是一個(gè)考慮因素，盡可能選用吸潮小的材料，電氣特性更加穩(wěn)定。

6.無(wú)源交調(diào)(PIM)

在射頻的前端設(shè)計(jì)，如天線、濾波都對(duì)無(wú)源交調(diào)有所要求，這也與PCB的基材相關(guān)。有些公司采用特定的銅箔，使得無(wú)源交調(diào)保持在一定的范圍。下表給出沒(méi)有無(wú)源交調(diào)要求的板材和有特定要求的板材PIM的區(qū)別。

無(wú)源互調(diào)產(chǎn)生于原因

無(wú)源互調(diào)主要由無(wú)源非線性產(chǎn)生，而無(wú)源非線性通常有兩種類(lèi)型：一類(lèi)是金屬接觸引起的非線性，另一類(lèi)是材料本身的固有非線性。例如,同軸電纜和連接器通常被認(rèn)為是線性的，但是在大功率情況下，其非線性效應(yīng)顯示出來(lái)。在電纜編織物的接觸、連接器的絲扣和其它金屬接頭中，輕微的非線性的確存在。這些金屬接觸的每個(gè)表面都有金屬氧化形成的薄絕緣層，正是這種接觸非線性產(chǎn)生低電平無(wú)源互調(diào)干擾，這些干擾可使接收機(jī)的性能?chē)?yán)重降低。

金屬接觸非線性產(chǎn)生的原因主要是連接處的松動(dòng)和腐蝕，其伏安特性是一條曲線，具體的主要機(jī)理如下：

1)　穿過(guò)金屬接觸處薄氧化層(厚度小于50Ａｏ)的電子隧道效應(yīng)和半導(dǎo)體行為;
2)　通過(guò)金屬結(jié)構(gòu)中的砂眼和微狹縫的二次電子倍增效應(yīng);
3)　與金屬表面污垢、金屬粒子和碳化有關(guān)的非線性;
4)　與金屬接觸處的大電流有關(guān)的非線性;
5)　低劣的安裝工藝引起的非線性;
6)　由強(qiáng)電流引起的金屬接觸面相對(duì)運(yùn)動(dòng)的熱循環(huán)。
線性和非線性沒(méi)有嚴(yán)格的界限，金屬接觸通常被認(rèn)為是線性的，但在大功率情況下表現(xiàn)出非線性效應(yīng)。

非線性效應(yīng)不能完全消除，只能盡量設(shè)法減小，主要的減小措施有：

1)　使金屬接觸的數(shù)量最小。例如,使用扼流連接或其它電介質(zhì)連接，提供足夠的電流通道，保持所有的機(jī)械連接清潔、緊固。
2)　在電流通道上盡可能避免使用調(diào)諧螺絲或金屬、 金屬接觸的活動(dòng)部件。如果非用不可,應(yīng)將它們放在低電流密度區(qū)域。
3)　提高材料的連接工藝。確保連接可靠,盡量做到無(wú)縫隙、無(wú)污染或無(wú)腐蝕。
4)　導(dǎo)電通道上的電流密度應(yīng)保持低值。例如,接觸面積要大,導(dǎo)體塊要大。
5)　保持最小的熱循環(huán),減小金屬材料的膨脹和壓縮產(chǎn)生的非線性接觸。

由于無(wú)源互調(diào)問(wèn)題的復(fù)雜性,很難建立大功率電路模型,因而無(wú)法使用非線性電路的某些分析方法,但是對(duì)金屬接觸非線性來(lái)說(shuō),可用如圖4所示的簡(jiǎn)單系統(tǒng)表示,其中Ｘ和Ｙ分別表示輸入和輸出信號(hào)(電流或電壓),通過(guò)單個(gè)傳遞函數(shù)模擬整個(gè)金屬接觸非線性的產(chǎn)生過(guò)程,采用輸入輸出法分析,具體的求解方法主要有冪級(jí)數(shù)法和伏特拉級(jí)數(shù)法。由于冪級(jí)數(shù)法具有使用簡(jiǎn)單、計(jì)算速度快、容易實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn),所以本文采用這種方法。

小結(jié)