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毫米波雷达电路板的行业刚需与技术挑战
发布时间:2025-12-09 17:13:33


健翔升,高频PCB,罗杰斯PCB,雷达PCB

据行业调研数据显示,2024年全球车载毫米波雷达市场规模已突破120亿美元,77GHz前向雷达、24GHz角雷达的装车率分别达到68%82%,而高频高速电路板作为雷达核心组件,其制程精度直接决定雷达探测距离(±0.5m误差要求)、角度分辨率(≤1°指标)等关键性能。

5G通信、低轨卫星通信等领域,毫米波频段设备对电路板的介电常数稳定性(温漂≤0.04)、插损(≤0.3dB/in@77GHz)提出严苛要求。深圳健翔升科技深耕高频微波印制电路板领域10余年,通过千余次工艺迭代,正式发布《雷达(毫米波)板制程能力水平》,其核心工艺指标已达到国际Tier1厂商供应链准入标准。

核心制程能力全景(关键数据一览)

健翔升科技已建成覆盖设计-试制-量产的毫米波电路板全流程体系,核心能力参数如下表所示,其中多项指标优于IPC-6012/DS标准(高频电路板行业通用标准):

能力维度

核心参数

行业常规水平

健翔升实测水平

达标标准

板层结构

支持层数/阶数

4-8/HDI

4-10/一阶HDI

满足多模组集成

铜厚控制

外层成品铜厚范围

HoZ-1.5oZ

HoZ-2oZ

适配5-20W功率传输

天线图形公差

天线区域图形偏差

±20μm

±15μm

IPC-6012 Class3

阻抗控制

特征阻抗精度

±0.015mm

±0.013mm

信号衰减≤0.2dB

电镀均匀性

全板面铜厚一致性

≥85%

≥90%

电流传导波动≤5%

高频材料定制化加工能力(性能实测与选型指南)

针对车载毫米波雷达主流高频材料,健翔升已实现罗杰斯RO3003、松下R-5515的规模化量产,且建立了专属材料工艺数据库,以下为两种材料的核心性能实测数据及适配场景:

1. 罗杰斯RO3003(高性能款)

• 介电常数(Dk3.00±0.04@10GHz),-50℃~150℃温域内Dk变化率仅0.038%(实测值),远低于行业0.05%的阈值;

• 损耗因子(Df0.0010@10GHz0.0012@77GHz77GHz频段下10cm传输路径插损仅0.28dB(实测);

• 热匹配性Z轴热膨胀系数24ppm/℃,与电解铜箔(23ppm/℃)匹配度达96%,可规避高低温循环导致的层裂;

• 适配场景77GHz前向雷达(探测距离≥150m)、远程交通监控雷达,已通过某头部车企1000h高低温可靠性测试。

2. 松下R-5515(高性价比款)

• 介电常数(Dk3.1@10GHz200℃高温下Dk稳定性保持率98.5%

• 损耗因子(Df0.0015@10GHz24GHz频段插损0.22dB/10cm(实测);

• 耐热性:玻璃化转变温度(Tg)>200℃,可承受260℃回流焊3次无翘曲;

• 成本优势:相较RO3003,材料采购及加工综合成本降低18%(内部核算数据);

• 适配场景24GHz盲区检测雷达、中短程角雷达,已实现某Tier2厂商月均5000片批量交付。

材料选型决策矩阵

选型优先级

推荐材料

核心依据

性能优先

RO3003

77GHz高频低损耗、宽温域稳定性

成本优先

R-5515

24GHz场景性能达标,综合成本降低15%-20%

混合设计

RO3003+R-5515

天线区用RO3003、电源区用R-5515,平衡性能与成本

关键工艺技术突破(核心工序参数与创新点)

健翔升针对毫米波电路板的工艺痛点,实现了四大核心工序的技术突破,以下为各工艺的详细参数及创新方案:

1. 镭射钻孔工艺(高精度互联保障)

• 加工范围板厚 0.1~3.0mm、介质层 50~120μm、孔径 50~150μm,厚径比稳定≤0.8(行业上限为 1.0,比值越低孔壁质量越高);

• 工艺创新:针对RO3003陶瓷填充PTFE材质,定制低功率多次扫描镭射方案,孔壁粗糙度(Ra≤1.2μm(实测),较常规方案降低40%;针对R-5515,优化LP开窗参数,孔位偏差≤8μm

• 良品率:批量生产中镭射钻孔工序良品率达99.2%,高于行业97%的平均水平。

2. 盲孔电镀填孔技术(无凹陷互联)

• 填孔规格:孔径50~150μm、深度≤0.20mm,填孔后凹陷值≤15μm80%批次可实现无凹陷(凹陷值≤5μm);

• 材料适配:针对R-5515的多孔结构,开发脉冲电镀+微蚀整平工艺,填孔平整度(△R≤8μm,满足芯片直接贴装(COB)的共面性要求。

3. 精密线路与阻抗管控

• 天线图形:采用激光直接成像(LDI+ 补偿蚀刻工艺,天线区域图形公差控制在±15μm,可保障雷达波束指向精度≤0.8°

• 阻抗控制:结合RO3003Dk稳定性,采用介质层厚度预补偿方案,阻抗公差控制在±0.013mm100片批量板阻抗一致性CV≤2.1%

典型场景应用验证(客户实测数据)

健翔升已为3大领域头部客户完成毫米波电路板的试制与量产,以下为典型案例的核心性能验证数据:

1. 77GHz车载前向雷达板(RO3003材质)

○ 客户测试指标:插损≤0.3dB@77GHz、回波损耗≥20dB、相位一致性≤3°

○ 健翔升实测值:插损0.26dB、回波损耗23dB、相位一致性2.2°,通过1000次温度冲击(-40℃~85℃)无性能衰减。

2. 28GHz 5G基站天线板(R-5515材质)

○ 客户测试指标:驻波比(VSWR≤1.2、增益波动≤0.5dBi

○ 健翔升实测值:VSWR=1.15、增益波动0.3dBi,优于客户标准,已批量应用于城市密集组网基站。

3. Ka频段卫星通信收发模块板(RO3003+R-5515混合材质)

○ 客户测试指标:隔离度≥60dB、带内波动≤0.4dB

○ 健翔升实测值:隔离度65dB、带内波动0.25dB,实现单批次500片交付,良品率99.0%


技术发展路线图(2019-2025

1. 短期阶段(2019-2020,已完成)

• 实现镭射钻孔、盲孔填孔等核心工序内制化,外协依赖度从60%降至15%

• 建成毫米波测试实验室,可完成77GHz/24GHz频段的插损、相位一致性等12项指标自测;

• 实现RO3003/R-5515月产能从2000片提升至8000片。

2. 中长期阶段(2021-2025,攻坚中)

时间节点

核心目标

关键指标

2026

二阶HDI工艺量产

支持任意层互联,层偏≤10μm

2027

W频段(75-110GHz)产品落地

插损≤0.4dB/in@94GHz

2028

自动化智能工厂投产

人均产能提升3倍,良率≥99.5%

合作与技术对接

健翔升可向客户提供全流程技术服务,包括前期工艺可行性分析、中期样品定制、后期量产交付,并开放以下合作通道:

• 技术文档获取:可申请完整《雷达(毫米波)板制程能力水平》技术手册;

• 样品试制:支持最小5片的小批量试制,2-5个工作日交付;

• 定制化方案:针对特殊频段/结构需求,可组建专项技术小组对接。

联系渠道

• 咨询电话:15820756428

• 技术邮箱:liuy@jxspcb.com

• 实地对接:深圳健翔升科技有限公司厂区(支持工艺产线参观)

结语

毫米波雷达电路板的制程能力,是决定高端电子设备性能的核心壁垒。健翔升科技通过材料工艺的深度定制、精密工序的参数优化,已构建起差异化技术优势。未来,公司将持续深化与罗杰斯、松下等材料厂商的联合研发,推动毫米波电路板向更高频率、更高集成度演进,致力于成为全球高频高速电路板领域的核心解决方案提供商,诚邀行业伙伴携手共建智能互联产业生态。



    
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