Mikrowellen-Technik - Mikrowellendruckplatten Materialauswahl und passive Intermodulation

Mes die Entwicklung vauf drahtlos Kommunikbeiiauf und Breesbund Netzwirrk, Mikrowellendruckplatten isttttttttttttttttttttttttttttttttt nein länger einfach auf einige isolierend Substrat Tuch Metalle Drähte zu erreichen Zusammenschaltung. In viele Fälle, die Substrat und Metall Leeser haben werden Teil vauf die funktional Element. Besonders in f Anwendungen, wo Kompeinenten interagieren mes die Substrat, PCB Design und Herstellung zunehmend haben a kritisch Auswirkungen on Produkt Funktionalität. A typisch Anteil von a Mikrowelle hf Platte, gezeigt in Abbildung 1 on die links, wo die Leiter sind indivifälligll Elemente.

Wir PCB Hersteller sind auch mehr involviert in Design Dinge, besonders für hoch Frequenz, Hochgeschwindigkeit Signal Übertragung. Designer muss auch haben a tief Verständnis von Leiterplattenherstellung Prozesse zu produzieren qualifiziert, Hochleistungs PCBs.

Wir beginnen mit dieser Ausgabe, um einige der Parameter voderzustellen, die Sie häufig kontaktieren, von flach bis tief, um einige technische Diskussionen zu führen, in der Hvonfnung, die Kommunikation und Kommunikation zwischen Design und Fertigung zu vertiefen.

1. Dielektrische Konsteinte

Die dielektrische Konsteinte (DK, ε, Er) bestimmt die Geschwindigkeit des elektrischen Signals im Medium. Die Geschwindigkeit des elektrischen Signals ist umgekehrt propodertional zur Quadratwurzel der dielektrischen Konsteinte. Je niedriger die Dielektrizitätskonsteinte, deszu schneller ist die Signalübertragungsgeschwindigkeit. Um dir eine gute Metapher zu geben, du rennst am Stlaufend und dals Walsser ist bis zu deinen Knöcheln. Die Viskosität des Walssers wird als Permittivität bezeichnet. Je klebriger dals Walsser, deszu höher die Permittivität, deszu langsamer läuft man.

Die dielektrische Konstante ist nicht sehr einfach zu messen oder zu definieren, sie bezieht sich nicht nur auf die Eigenschaften des Mediums selbst, sondern auch auf die PrüfMethodee, die Prüffrequenz und den Zustund des Materials vor und während des Tests. Die dielektrische Konstante variiert auch mit der Temperatur, und einige spezielle Materialien werden unter Berücksichtigung der Temperatur entwickelt. Feuchtigkeit ist auch ein wichtiger Fakzur bei der Beeinflussung der dielektrischen Konstante, da die dielektrische Konstante von Walsser 70 beträgt und sehr wenig Feuchtigkeit erhebliche Veränderungen verursachen kann.

Es kann be gesehen dalss die ideal Material für Hochgeschwindigkeits- und Hochfrequenzplatine Anwendungen is an Luft Medium verpackt in Kupfer Folie mit a Dicke zulerance von +/-0.00001". Als a Material Entwicklung, esehrone is Arbeit in dies Richtung, solche als ArlonCity in GermanyCity in Germany's patentiert Schaumstvonf, die is ideal für Balsis Station Antennen. Allerdings, nicht all Designs sind die kleiner die dielektrisch konstant, die besser, it is vont basiert on einige praktisch Design, einige Anfürderungen von die klein Volumen von Linien, vonten Bedarf hoch dielektrisch konstant Materialien, solche as Arlon AR1000 verwendet in miniaturisiert Schaltung Design. Einige Designs, solche as Leistung Verstärker, commnur Verwendung a dielektrisch konstant von 2.55(e.g., Arlon Diclad527, AD255, etc.), or 3.5(e.g., AD350,25N/FR, etc.). Diere sind auch die mit a 4.5 dielektrisch konstant, solche as die AD450, die sind hauptsächlich geschaltet von die FR-4 Design zu high-Frequenz Anwendungen, Hvonfen zu weiter mit die vorherige Design.

Neben der direkten Beeinflussung der Übertragungsgeschwindigkeit des Signals bestimmt die Dielektrizitätskonstante auch weitgehend die charakteristische Impedanz, was die charakteristische Impedanz-Übereinstimmung in der Mikrowellenkommunikations-Leiterplatte in verschiedenen Teilen besonders wichtig macht. Tritt eine ImpedanzanPassung auf, wird dies auch VSWR (Stunding Wave Ratio) genannt.

(CTE)R: Da sich die dielektrische Konstante mit der Temperatur ändert und die Materialien, die in Mikrowellenanwendungen verwendet werden, häufig im Freien liegen, selbst im Wirltraum, ist CTEr (Koeffizient von Diermal von Er) ebenfalls ein SchlüsselParameter. Einige keramische pulverfüllte PTFE können sehr gute Eigenschaften haben, wie CLTE.

2. Verlustfakzur (VerlustTangentee, Df und Dissipationsfakzur)

Neben der dielektrischen Konstante ist der Verlustfakzur ein wichtiger Parameter, der die elektrischen Eigenschaften von Materialien beeinflusst. Dielektrischer Verlust, auch bekannt als VerlustTangentee, Verlustfakzur usw., bezieht sich auf den Verlust des Signals im Medium, kann auch als Energieverlust bezeichnet werden. Das liegt daran, dass die Moleküle im Medium versolcheen, sich entsprechend den hochfrequenten Signalen (die ständig zwischen positivn und negativn Phaten wechseln) zu orientieren, während sie die dielektrische Schicht passieren, obwohl sie dies nicht wirklich können, weil sie vernetzt sind. Aber die Frequenzänderung hält die Moleküle in Bewegung, erzeugt viel Wärme, was zu einem Energieverlust führt. Einige Materialien, wie PTFE, haben unpolsind Moleküle, so dass sie nicht durch elektromagnetische Feldänderungen beeinflusst werden, und der Verlust ist gering. Ebenso hängt der Verlustfakzur mit der Frequenz und dem Prüfverfahren zusammen. Die allgemeine Regel ist, dass je höher die Frequenz, deszu größer der Verlust.

Das intuitivste Beispiel ist der Stromverbrauch im Getriebe. Wirnn der SchaltungsDesignverlust gering ist. Die Akkulaufzeit kann deutlich erhöht werden. Beim Empfang des Signals wird der Materialverlust verwendet, die Empfindlichkeit der Antenne gegenüber dem Signal wird erhöht und das Signal ist klsindr.

Das häufig verwendete FR4-Epoxidharz (Dk4.5) hat eine relativ starke Polarität, mit einem Verlust von etwa 0.025 bei 1GHz, während der Verlust von PTFE-Substrat (Dk2.17) unter dieser Bedingung 0.0009 beträgt. Im Vergleich zu glasgefüllten Polyimiden haben Quarz-gefüllte Polyimide nicht nur eine niedrigere dielektrische Konstante, sondern auch einen geringeren Verlust aufgrund des reinen Siliziumgehalts.

Die Molekular Struktur von PTFE is gezeigt in die Abbildung unten. We kann siehe dass die Struktur von PTFE is sehr symmetrisch, mit a eng C-F Bindung und nein polar gronach oben. Dierefüre, mit die ändern von elektromagnetisch Feld und die Möglichkeit von Schaukeln is sehr klein, gezeigt in die elektrisch Charakteristiks is a klein Verlust.

3. Wärmeausdehnungskoeffizient (CTE)

Wärmeausdehnungskoeffizient, üblicherweise abgekürzt als Koeffizient Diermal Effizient (CTE), ist eine der wichtigsten diermomechanischen Eigenschaften von Materialien. Bezieht sich auf die Ausdehnung des Materials bei Erwärmung. Die tatsächliche Materialausdehnung bezieht sich auf die Volumenänderung, aber aufgrund der Eigenschaften des Substrats neigenieren wir dazu, die ebene (X-, Y-) und vertikale ((Z-)) Ausdehnung zu berücksichtigen.

Die plansind Wärmeausdehnung kann vont durch verstärkte SchichtMaterialien (z.B. Glasgewebe, Quarz, Diermount) gesteuert werden, während die Längsaudehnung über der Glasumwundlungstemperatur immer schwer zu kontrollieren ist.

Flach CTE is wesentlich for Installation hohe Dichte Pakete. Wenn die Chip (normalerweise CTE zwischen 6-10ppm/C) is installiert on a konventionell PCB (CTE 18ppm/C), it kann Ursache übermäßig Lot Gelenke zu Alter nach mehrfach diermal Zyklen. Die Z-Achse CTE direkt wirkt die Zuverlässigkeit von die Pflanzung Loch, eSpezially for Mikrowellendruckplatten.