标准解读—T/CSTM 00984-2023《天线用液晶聚合物/改性聚酰亚胺材料试验方法》

2024-11-12

【概述】

中国材料与试验团体(Chinese Standards for Testing and Materials) (简称 CSTM)标准委员会在202304月发布了团体标准T/CSTM 00984-2023《天线用液晶聚合物/改性聚酰亚胺材料试验方法》,并于20230707日正式实施。本文是针对标准内容进行解读。

 

【标准制定背景】

LCP是一种新型热塑性材料,具有传输损耗低、灵活性高、密封性好、可弯折等优良特性,在高达110GHz的全部射频范围几乎能保持恒定的介电常数和较低的正切损耗,是性能优异的5G天线材料。MPI是对传统PI进行配方改进得到的新型5G天线材料,在10 GHz ~15GHz高频信号传输方面,其综合性能接近LCP。当前5G通信迅速发展,LCP/MPI作为5G天线首选新型材料,迫切需要更为系统完善的LCP/MPI材料测试与验证方法来支撑5G高质量的发展。

 

【目的、意义/重要性】

目前国内外针对天线用液晶聚合物/改性聚酰亚胺(LCP/MPI)材料试验方法较少,较为齐全的标准,国内如GB/T 13557-2017GJB 7548-2012,但两者只关注传统FPC挠性基板材料级或者挠性印制板元件级单个级别的常规性能要求和测试方法,本标准在充分研究、消化和吸收GB/T 13557-2017GJB 7548-2012等标准的基础上,结合LCP/MPI材料的实际特点,同时考虑各项试验方法标准的“科学性”、“前瞻性”、“适用性”、实施检测的可行性基础上,研究制订了《天线用液晶聚合物/改性聚酰亚胺(LCP/MPI)材料试验方法》团体标准,为LCP/MPI基板材料及LCP/MPI挠性印制板相关性能检测提供技术依据,促进行业的发展。

 

【标准介绍】

标准规定了液晶聚合物/改性聚酰亚胺(LCP/MPI)基板材料的尺寸、电性能、热性能、物理性能和工艺适应性的测试方法,以及其在挠性印制电路板(FPCB)的电性能、可加工性、物理性能、工艺适应性和环境性能的验证方法。适用于LCP/MPI在材料级的性能测试机加工成FPCB后的元件级验证。标准中介电常数和损耗因子测试频率在1.1GHz~15GHz范围借鉴IEC 61189-2-7212015标准的SPDR法;测试频率在2GHz~100GHz,借鉴团队编制的T/CSTM 00985-2023《低损耗介质板的复介电常数测试 分离式圆柱谐振腔法》SCR法测量;特性阻抗建议取值在曲线图中50%~70%的范围或供需双方协商确定;插入损耗建议长线和短线各自线间距均为7mil,传输线长线线长在5inch~10inch之间,短线线长在2inch~5inch之间,长线与短线的长度差值建议大于2 inch;模拟回流焊曲线的条件为:升温到217℃时的斜率:0-3)℃/s;恒温时间:150℃升到210℃:60s150s;液相线(≥217℃)以上总时间:60s-150s;回流峰值温度:260℃±3℃;峰温以下5℃总时间:10s30s,其他项目相关指标均具有较强的针对性和可操作性。

 

【标准特点】

标准在充分吸收相关标准优点的基础上,建立了一套完整且针对天线用LCP/MPI材料测试与验证方法。包含了LCP/MPI材料的测试和验证两个环节,验证是通过LCP/MPI材料加工成挠性印制板(FPCB)后在元件级评估LCP/MPI材料的质量水平,放在一起综合评价更加系统化;在LCP/MPI材料级电性能增加了1.1GHz~100GHz频率范围的介电常数、损耗因子和温度系数试验方法等,测试频率在1.1GHz~15GHz范围借鉴IEC 61189-2-7212015标准的SPDR法,测试频率在2GHz~100GHz范围借鉴团队编制的CSTM 00985-2023《低损耗介质板的复介电常数测试 分离式圆柱谐振腔法》标准。FPCB元件级新增电性能插入损耗,工艺适应性模拟回流焊等测试项目。

国内外针对天线用液晶聚合物/改性聚酰亚胺(LCP/MPI)材料试验方法较少,较为齐全的标准,国内如GB/T 13557-2017GJB 7548-2012,但是两者只关注挠性基板材料级或者挠性印制板元件级单个级别的常规性能要求和测试方法,在信号测试方面缺少高频信号下的介电常数、损耗因子、温度系数、插入损耗等试验方法,不能满足天线用LCP/MPI材料性能试验要求。相关标准的对比结果见表1

1 标准对比表

标准号

GB/T 13557-2017

GJB 7548-2012

IEC 61189-2-721:2015

CSTM 009852023

标准名称

《印制电路用挠性覆铜箔材料试验方法》

《挠性印制板通用规范》

《电气材料, 印制板和其他互连结构和组合装置的试验方法 2-721部分:互连结构材料试验方法 微波频段下覆铜箔层压板的相对介电常数和介质损耗角正切测试方法-分离介质谐振器法》

《低损耗介质板的复介电常数测试 分离式圆柱谐振腔法》

范围

挠性覆铜箔材料的外观、尺寸、物理性能、化学性能、电性能及环境性能的试验方法。

挠性或刚挠性印制电路板的技术要求、质量保证等规定。

利用分离介质谐振器测量介质材料从1.1GHz~20GHz微波频段的DkDf

利用分离式圆柱谐振腔测定介质基板微波和毫米波段的DkDf,测试频率范围:2GHz~100GHz;介电常数范围:2.0~100.0 损耗角正切值范围:1.0×10-6~1.0×10-2

标准性质

国家标准

国家军用标准

国际标准

团标

特点

①只针对挠性基板材料试样级性能检测方法;

②信号测试方面:缺少高频信号下的介电常数、损耗因子、温度系数。

①更多的关注挠性印制板的常规性能要求,对测试方法描述较少;

②信号测试方面:未涉及到插入损耗测试项目,特性阻抗测试缺少标准测试图形及详细测试方法。

试样厚度要求至少0.4mm,薄膜试样可进行叠加试验。

介电常数的测量精度在0.3%,损耗角正切值测量精度在5×10-6;被测试样厚度范围0.01mm~10mm

 

【标准应用】

本标准自正式实施以来,受行业内相关企业关注。标准的主要参编单位将本标准应用到相关产品的质量控制、检验检测中,大大提高了产品生产过程中产品检测的效率,提升了产品的可靠性。此外作为主要起草单位,充分利用国家新材料测试评价平台-电子材料行业中心对该标准进行了推广,推动了天线用液晶聚合物改性聚酰亚胺材料检测技术在行业内的革新。

 

【标准制定单位构成】

    标准起草单位:工业和信息化部电子第五研究所、电子科技大学、广东工业大学、安捷利(番禺)电子实业有限公司、广东生益科技股份有限公司、成都恩驰微波科技有限公司。

 

 

必须先登录才能执行相关操作!