在5G通信、自动驾驶、卫星导航、毫米波雷达等尖端科技飞速发展的今天，信号的传输速度与频率日益攀升。传统的电路板基材（如FR-4）在高频下损耗巨大，已难以满足要求。此时，高频板材便扮演了不可或缺的角色。它就像是信息高速公路的“高质量路基”，确保了高频信号传输的效率和完整性。

那么，高频板材究竟如何分类？我们又该如何选择？本文将为您一一揭晓。

一、 什么是高频板材？为何需要它？

高频板材，顾名思义，是专门用于处理高频（通常指1GHz以上）信号的PCB基板材料。与普通FR-4板材相比，它的核心优势在于能够最大限度地减少信号在传输过程中的损耗。

其性能主要由以下几个关键指标决定：

1. 介电常数：衡量材料储存电荷能力的物理量。高频板材要求Dk值低且稳定。低的Dk有利于信号快速传输；稳定性确保在不同频率、温度和湿度下性能一致。

2. 介质损耗因子：衡量材料将电磁能转化为热能的效率。高频板材要求Df值极低。低的Df意味着信号在传输过程中的能量损失小，失真少。

3. 热膨胀系数：与铜箔的CTE匹配度越高，在冷热循环中板子的可靠性越好，避免孔壁断裂。

4. 吸湿性：吸水性越低越好，因为水分会显著影响Dk和Df，导致性能下降。

二、 高频板材的核心分类

高频板材的分类方式多样，最主流和实用的是按其增强材料和树脂体系进行划分。

1. 按增强材料分类

这是最直观的分类方式，决定了板材的机械强度和基本架构。

l 玻纤布基板

最常见的类型，使用玻璃纤维布作为增强材料。其优点是机械强度高，尺寸稳定性好，加工工艺成熟。根据玻璃纤维的类型，可分为：

标准玻纤布： 如常用的7628、2116等规格。

低轮廓/扁平玻纤布：专门开发用于高频应用，其玻璃纤维束更扁平，能有效减少信号在玻璃纤维与树脂交界处的反射和损耗，更适合毫米波频段。

l 陶瓷填充基板

在树脂体系中填充了陶瓷粉（如二氧化硅、氧化铝等）的复合材料。它不具备玻纤布，因此完全避免了“玻纤效应”。其优点是：

各向同性：Dk和Df在各个方向上一致。

表面光滑：有利于精细线路的加工。

热导率较高：部分陶瓷填料能提升散热性能。

l PTFE软基板

以聚四氟乙烯为主体，通常用微玻璃纤维或陶瓷填充，但其材质柔软，常用于制造柔性电路或微波频段的同轴电缆。

2. 按树脂体系分类（这是技术核心）

树脂体系是决定高频板材电气性能（尤其是Df）的灵魂。

l 聚四氟乙烯

这是当之无愧的“高频之王”。

优点：具有极低的Df值，是所有商用高分子材料中最低的之一，是毫米波应用的理想选择。

缺点：成本高；刚性差，热膨胀系数大；需要特殊的孔金属化处理（如钠萘活化），加工难度大。

代表品牌：Rogers的 RT/duroid 系列、Taconic的 TLX系列、Arlon的 CuClad系列。

l 碳氢化合物/聚苯醚

目前应用最广泛、性价比最高的主流高频材料。

优点：Df值很低（虽不及PTFE，但远优于FR-4），性能稳定，加工工艺与传统FR-4兼容性好，成本相对PTFE有优势。

缺点：耐温性略逊于PTFE。

代表品牌：Rogers的 RO4000系列、Isola的 IS680系列、Panasonic的 Megtron系列。

l 改性环氧树脂/双马来酰亚胺三嗪

可以看作是“增强版FR-4”。

优点：加工性与FR-4完全相同，成本较低，在1-10GHz频段内有不错的性能表现。

缺点：Df值高于PTFE和碳氢化合物，不适用于极高频率场景。

代表品牌：三菱气体的 BT树脂板材、松下的 R-15系列。

l 液晶聚合物

一种新兴的高性能热塑性材料。

优点：具有极低的吸湿性和天然的阻燃性，Df值极低，适合制造超薄、高密度的柔性电路，且可采用类似塑料的压合工艺，成本潜力大。

缺点：加工工艺与传统热固性树脂不同，需要产业链配合。

应用：正逐渐在高速连接器、毫米波天线模组中得到应用。

三、 如何选择合适的高频板材？——选型指南

面对琳琅满目的材料，选择需综合权衡，遵循“适合的才是最好的”原则。

1. 看频率：

<3GHz：可以考虑改性环氧/BT树脂或低损耗的FR-4。

3GHz - 20GHz：碳氢化合物树脂是性价比最高的选择。

>20GHz（毫米波）：首选PTFE或高性能的陶瓷填充碳氢化合物板材。对相位一致性要求极高的场合（如相控阵雷达），PTFE仍是首选。

2. 看损耗：

对信号完整性要求极高的场景（如400G光模块、雷达核心），选择Df值最低的PTFE或LCP。

对损耗有要求但需控制成本，碳氢化合物是最佳平衡点。

3. 看加工性与成本：

若工厂不具备处理PTFE的能力，强行选用会导致良率暴跌。碳氢化合物与FR-4兼容的工艺能大大降低制造门槛和成本。

项目预算紧张时，应在性能允许的范围内选择成本更低的材料。

4. 看可靠性：

工作环境温度变化大？需关注板材的Tg（玻璃化转变温度）和CTE。

环境潮湿？需关注材料的吸湿率，LCP在这方面有巨大优势。