微波射频设计中电子材料的选择对热管理的影响

在所有其它测试条件相同的情况下，我们对Rogers RO4003C层压板和采用1盎司ED铜和2盎司ED铜的RT/duroid 6035HTC层压板作了进一步测试。该测试揭示了非常有趣的铜表面影响力的结果。当测试频率为800MHz（图4），所有三种层压板相对环境温度的温升 达到+80℃时，采用2盎司ED铜的RO4003C层压板所需的功率约为280W，采用2盎司ED铜的RT/duroid 6035HTC所需功率约为700W，采用1盎司铜的RT/duroid 6035HTC所需功率接近800W。当测试频率为2GHz（图5）、温升相同的条件下，RO4003C的功率处理能力下降至约140W，采用2盎司铜的 RT/duroid 6035HTC的功率处理能力约380W，而采用1盎司铜的RT/duroid 6035HTC的功率处理能力超过400W。采用1盎司铜的RT/duroid 6035HTC的性能超过更厚覆层的相同电介质的原因是，前者具有更光滑的铜表面（因而具有更小的插损）。

图4：这张图对采用2盎司铜的RO4003C、RT/duroid 6035HTC和 采用1盎司铜的RT/duroid 6035HTC工作在800MHz时的功率处理能力进行了比较

图5：这张图对采用2盎司铜的RO4003C、RT/duroid 6035HTC和 采用1盎司铜的RT/duroid 6035HTC工作在2GHz时的功率处理能力进行了比较。

上述这些测试表明，所有PCB材料在处理高射频功率电平时都会发生温升。但不同材料、甚至不同的覆铜层都会影响电路的功率处理能力。如果为了确保PCB层压 板和高频设计具有较长的工作寿命而考虑保守的MOT参数，那么在材料选择时，应该把低损耗、高热导率和稳定的机械温度特性考虑在内。