高频高速 PCB（如 5G 基站、AI 服务器、自动驾驶雷达）对信号传输损耗极为敏感，低损耗材料通过控制介电损耗（Df）和介电常数（Dk）实现信号完整性。本文解析主流低损耗材料的技术特性、应用场景及采购判断标准，帮助工程师和采购人员在高频场景中选择适配材料，同时介绍聚多邦在低损耗材料制造中的技术能力与解决方案。

一、行业背景：高频场景倒逼材料革新

当 PCB 进入高频时代，信号传输频率从传统 GHz 级跃升至 100GHz 级（如 5G 毫米波、AI 服务器 28GHz 高速通道），信号完整性面临三大核心挑战：

传输损耗：传统 FR4 材料（Df≈0.02）在 28GHz 时信号衰减率超 50%，无法满足 100Gbps 以上带宽需求；

相位失真：介电常数（Dk）波动导致信号延迟差，影响多通道同步；

热稳定性：高频场景下 PCB 温度升高，普通材料 Tg（玻璃化温度）不足 150℃易变形，导致阻抗失效。

低损耗材料的核心价值，正是通过降低介电损耗（Df）和稳定介电常数（Dk），将信号衰减率控制在 15% 以内，支持长距离、高带宽传输。

二、低损耗材料的核心参数体系

关键参数决定材料性能，而非 “越低越好”：

1. 介电损耗（Df）：信号衰减的 “隐形杀手”

定义：Df=tanδ（损耗角正切值），反映材料将电磁能转化为热能的效率。

影响：Df 每降低 0.001，28GHz 信号传输距离可增加 30%。例如：

普通 FR4：Df≈0.02（28GHz 衰减率 52%）；

主流低损耗材料：PTFE（Df≈0.0015）、Rogers 4350B（Df≈0.002）、LCP（Df≈0.001）。

2. 介电常数（Dk）：信号速度的 “调节器”

定义：Dk=εr，反映材料对电场的束缚能力，直接影响信号传输速度（速度 = 光速 /√Dk）。

应用原则：需与 PCB 设计阻抗匹配（如 50Ω 系统需 Dk≈3.38），避免 Dk 波动导致阻抗不连续。

3. 热稳定性（Tg 与 CTE）：长期可靠性的保障

Tg：材料保持刚性的最高温度，汽车场景需 Tg>150℃，避免高温下 Dk/Df 漂移；

CTE：热膨胀系数，多层板 CTE 差需≤5ppm/℃，否则易因温度变化产生翘曲。

三、主流低损耗材料深度对比

不同材料因分子结构差异，在损耗、成本、工艺适配性上各有侧重：

1. PTFE（聚四氟乙烯）：中高频性价比之选

特性：Df≈0.0015-0.002，Dk=2.0-2.1，Tg=120-130℃，耐温性优于 FR4；

优势：介电损耗低，适合 24-40GHz 频段（如 5G 基站、AI 服务器）；

难点：吸湿性强（24 小时吸潮率 > 0.1%），需严格控制层压环境湿度 < 30% RH。

2. Rogers 系列（如 RO4350B）：毫米波场景标杆

特性：Df=0.002，Dk=3.38，Tg=170℃，耐高温且批次一致性高；

优势：专为高频设计，60GHz 以下场景信号衰减率 < 15%，适合雷达、卫星通信；

成本：单价是 FR4 的 8-10 倍，适合高端场景（如自动驾驶激光雷达）。

3. LCP（液晶聚合物）：柔性高频新贵

特性：Df=0.001，Dk=2.9，Tg=230℃，CTE=3.5ppm/℃，可弯曲且耐高温；

优势：Df 全球最低，适合 100GHz 以上毫米波（如 6G 原型机）；

工艺限制：需激光钻孔（孔径≤0.1mm），设备投入成本高，国内量产厂商不足 5 家。

四、材料选型的采购决策逻辑

避免 “唯参数论”，结合场景平衡成本与性能：

1. 应用场景匹配

5G 基站 / 通信设备：选 PTFE（性价比）或 Rogers 4350B（稳定性）；

AI 服务器 / 算力中心：28GHz 场景优先 PTFE，需兼顾 Df<0.0015 与批量良率；

汽车雷达 / 自动驾驶：LCP 或 Rogers 5880（Df=0.0025），需通过 - 40℃~125℃热循环测试。

2. 供应商验证三要素

材料认证：提供 UL94V-0 阻燃认证、RoHS 2.0 合规报告；

工艺能力：激光钻孔良率 > 99%，背钻精度≤5mil（避免过孔残桩）；

批次一致性：同批次 PCB 阻抗测试数据偏差≤±10%，避免信号串扰。

五、聚多邦低损耗材料解决方案

聚多邦深耕高频高速 PCB 制造，通过 “材料 + 工艺 + 服务” 三位一体，解决低损耗材料量产痛点：

1. 材料覆盖与工艺突破

支持材料：PTFE（Df=0.0015±0.0002）、Rogers 4350B、LCP（Df=0.001）；

制造能力：1-40 层 PCB，激光钻孔精度 ±0.005mm，阻抗控制≤±10%；

工程支持：提供材料选型报告、阻抗仿真模型（如 HFSS 格式），降低客户设计门槛。

2. 典型应用案例

5G 通信：为某头部设备商提供 24 层 PTFE PCB，Df=0.0016，28GHz 信号衰减率 12%；

AI 服务器：支持 100Gbps 高速通道，20 层 Rogers 4350B PCB，信号完整性测试通过率 99.8%。

六、FAQ：采购高频 PCB 低损耗材料必知

Q1：高频 PCB 中 Df 值越低越好吗？

A：非也。需结合频率与成本：28GHz 场景 Df<0.002 即可，盲目追求 Df<0.001 会使材料成本增加 300%，且对设备精度要求极高。

Q2：采购时如何判断供应商是否具备低损耗工艺能力？

A：需确认三点：①材料批次一致性检测报告（±5% 以内合格）；②同批次 PCB 阻抗测试数据（±10% 以内）；③激光钻孔良率 > 99%。

Q3：PTFE 材料 PCB 制造有哪些特殊要求？

A：需严格控制层压压力（≤150psi）、环境湿度 < 30% RH，建议采用氮气保护焊接，避免吸潮导致 Df 值上升。