IC-Substrat - Finden geeignetes Leiterplattenmaterial für 77GHz Automobilradar

Die Betrieb Frequenz vauf Auzumobil elektronistttttch Sicherhees Systeme is bekommen höher und höher, und die Verwendung von 77 GHz Auzumobil Radar Sensoderen für Sicherhees Systeme wird eine Tag machen urban Verkehr sicherer. Als eingeführt in die voderherige ROG blog, die 77 GHz Millimeter Welle Bund "Fahrzeug Radar" hbei wurden entworfen und hergestellt. Schaltung Mbeierialien verwendet für Millimeter Welle Frequenzen (30 GHz zu 300 GHz) Gesicht Spezial Anfürderungen, die sind normalerweise unterchiedlich von Schaltungen bei Mikrogute Frequenzen von 30 GHz und unten. Allerdings, nach zu die Praxis und Erfahrung von Millimeter Welle Schaltung Designer, die Material Parameter von einige Schaltungen kann be eng verwundt zu die hoch Leistung in Millimeter Welle Schaltungen, und einige Schaltung Materialien, solche als RO3003â™ Leeserplatten von Rogers, haben die Eigenschaften von Millimeter Welle Schaltungen. Die erfürderlich Material Parameter kann anzeigen ausgezeichnet Leistung at 77 GHz und höhere Frequenzen.

Wie im vorherigen ROG-Blog beschrieben, sind die Eigenschaften der sechs Key-LeeserplattenMaterialien, die verwendet werden, um verlustarme Schaltkreise bei Millimeterwellenfrequenzen und 77 GHz zu implementieren:

Dk zulerance
Circues Material Df
Surface Rauhees von Kupfer Folie conduczur
Diermal Stabilität Koeffizient von Dk und Df
Water absorption
Glalss weben effect
Wann verwendet als a Führer für die Auswahl von Schaltung Brett Materialien für 77GHz Auzumobil Radar PCB Antennen und undere Millimeter Welle Schaltung Anwendungen, die Leistung von diese sechs Materialien weitgehend zeigt an dalss RO3003â™ Schaltung Bretts sind sehr geeignet für geringe Verluste Schaltungen. In Tatsache, it is präzise weil von seine Eigenschaften dass sind sehr geeignet für die Spezial Bedürfnisse von Millimeter Welle Schaltungen, RO3003â™ Schaltung Bretts sind weit verbreitet verwendet in Millimeter Welle Schaltungen. Es kann Bereitstellung unterschiedlich Typen von Kupfer Folie, solche as Elektrolyt ((ED)) Kupfer und glatter (and weniger loss) gewalzt Kupfer, Zulassen designers zu präzise spezifizieren die Eigenschaften von ihre Schaltung Bretts zu treffen die die meisten anspruchsvoll Anfürderungen von Millimeter Welle Schaltung Anwendungen.

Sechs Schlüsseleigenschaften von Werkstvonfen

Welche Beziehung besteht zwischen diesen sechs wesentlichen Materialparametern und der elektrischen Leistung bei 77 GHz und anderen Millimeterwellenfrequenzen? Bei Millimeterwellenfrequenzen ist die Signalwellenlänge kürzer, und es ist wichtiger, dass das LeiterplattenMaterial einen streng kontrollierten dielektrischen konstanten Dk-Wert hat, als nur Materialien mit einem niedrigen Dk auszuwählen. Auf der einen Seite kann eng kontrollierte Dk eine konsistentere Leistung erzielen; Andererseits werden Veränderungen in Dk (ΔDk) zu inkonsistenten Phatenwinkeln bei 77 GHz führen, was zu einer schlechten Radarsensorleistung bei dieser Frequenz führt.

Der Dk des SchaltungsMaterialien, das aus der Schaltung extrahiert wird (oder Design Dk genannt), wird sein Dk-Wert von der Material Dk Toleranz beeinflusst und auch von den Eigenschaften anderer verschiedener LeiterplattenMaterialien beeinflusst, einschließlich Änderungen der Oberflächenrauheit von Kupferfolienleitern. Die Design-Dk-Änderung, die die Leistung der Schaltung bei 77 GHz beeinflussen kann, sollte minimiert werden, einschließlich der Steuerungsdesign-Dk-Änderung und anderer Schaltungseigenschaften, die die Design-Dk-Änderung beeinflussen. Der beste Weg, den Grad der Design-Dk-Variation zu bestimmen, besteht darin, genaue und wiederholbare Messungen auf dem Referenzkreis mehrerer Proben aus verschiedenen Produktionschargen durchzuführen.

Ebenso muss der Verlustfakzur (Df) des LeiterplattenMaterialien streng kontrolliert werden, um eine wiederholbare, verlustarme Schaltungsleistung bei 77 GHz zu erreichen. Die Wahl eines LeiterplattenMaterialien mit niedrigem Df ist ein Ziel, das Aufmerksamkeit verdient, aber es ist auch wichtig, eine stabile Df-Variation mit Frequenz bei Millimeterwellenfrequenzen aufrechtzuerhalten. Die Änderung von Df ist ein weiterer Einflussfakzur der Design-Dk-Änderung, der es schwierig macht, Phase- und Frequenzstabilität unter kleinen WellenlängenSignalen mit Millimeterwellenfrequenzen aufrechtzuerhalten.

Bei der Frequenz von 77GHz hat die Oberflächenrauheit des Kupferfolienleiters des LeiterplattenMaterialien einen signifikanten Einfluss auf den Leiterverlust. Je glatter die Kupferfolie, deszu geringer der Verlust. Obwohl elektrolytisches Kupfer (ED) ein Kupferfolienleitertyp ist, der häufig in Millimeterwellenfrequenzschaltungen verwendet wird, weist es aufgrund seiner Rauheit einen höheren Verlust als gewalztes Kupfer auf. Bei der Bewertung der Eigenschaften von LeiterplattenMaterialien bei 77GHz- und Millimeterwellenfrequenzen kann die Schälfestigkeit (einschließlich Anfangs- und Nacherwärmung) nicht ignoriert werden, da die Haftung der Kupferschicht und der dielektrischen Schicht die Hochfrequenzleistung der Schaltung beeinflusst. Wie viele Materialparameter kann ein Kompromiss zwischen elektrischer Leistung und Schälfestigkeit getrvonfen werden, um ED-Kupfer und gewalzte Kupferfolie auszuwählen. Trotz der erwarteten Kompromisse, wenn RO3003â™ LeiterplattenMaterialien verwendet werden, hat gewalztes Kupfer jetunch eine gute Schälfestigkeit und bietet gleichzeitig sehr niedrige Verlusteigenschaften bei 77 GHz.

Aufgrund der Notwendigkeit solcher feinen Schaltungseigenschaften unter Millimeterwellen wird der Einfluss von Temperaturänderungen auf Leiterplattenmaterialien auch Änderungen in seiner Leistung unter 77GHz und anderen Millimeterwellenbändern verursachen. Wenn das Leiterplattenmaterial einem breiten Spektrum von Temperaturänderungen ausgesetzt ist, sind übermäßige Änderungen des diermischen Stabilitätskoeffizienten von Dk (TCDk) und des diermischen Stabilitätskoeffizienten von Df (TCDf) äquivalent zu Änderungen in Dk und Df. Diese Temperatureffekte können minimiert werden, indem Leiterplattenmaterialien ausgewählt werden, die TCDk und TCDf relativ streng kontrollieren. Generell gilt ein Leiterplattenmaterial mit einem TCDk von 50�ppm /°C oder niedriger als stabile Kennlinie mit guter Leistung. Am Beispiel eines realen Materials liegt der TCDk, der von der RO3003â™ Leiterplatte gemessen wird, bei 3 ppm/°C.

Geringe Feuchtigkeitsaufnahme ist eines der Ziele für die meisten Hochfrequenz-Leiterplattenmaterialien. Bei Schaltungsmaterialien, die im Millimeterwellenfrequenzband verwendet werden, beeinflusst selbst ein kleiner Unterschied seine Leistung. Wenn das Schaltungsmaterial übermäßige Feuchtigkeitsaufnahme hat, nimmt sein Verlust zu und Dk nimmt mit der Änderung der Feuchtigkeit zu. Die Leistung der Schaltung unter idealen Arbeitsbedingungen kann akzeptabel sein, erfüllt aber möglicherweise nicht die Anfürderungen in praktischen Anwendungen, wie unter Arbeitsbedingungen mit hoher Luftfeuchtigkeit, insbesondere bei Millimeterwellenfrequenzen mit kürzeren Wellenlängen.

Schließlich ist es unter den sechs Schaltungsmaterialparametern, die in 77GHz- und anderen Millimeterwellenschaltungen berücksichtigt werden müssen, bekannt, dass der "Glaswebeffekt" auch dazu führt, dass sich die Schaltung Dk ändert. In vielen Schaltungsmaterialien wird Glasgewebe verwendet, um das Material zu verstärken und zu verstärken. Dabei führt es auch dazu, dass einige Teile des Fasermusters des gesamten Materials mehr Glasfasern enthalten als andere, was zu Veränderungen in Dk führt. Die Verwendung von glasverstärkten Materialien erhöht die mechanischen Eigenschaften von Schaltungsmaterialien, beeinflusst aber auch die elektrischen Eigenschaften von Materialien in Hochfrequenzschaltungen. Idealerweise müssen bei höheren Frequenzen ausgewählte Materialien kein Glastuch oder Glasfasern enthalten.

Wählen Sie Materialien, die Ihren Bedürfnissen entsprechen

Rogers RO3003™ Leiterplattenmaterialien erfüllen nachweislich diese sechs wesentlichen Materialanfürderungen für 77-GHz- und andere Millimeterwellenschaltungen. RO3003™ Laminat ist ein Material mit extrem niedrigem Verlust, mit einem typischen Df von 0.0010 bei 10 GHz und einer streng kontrollierten Dk Toleranz von ±0.04. Viele Millimeterwellen-Schaltungsentwurfsingenieure wählen 5mil dickes ED Kupfer oder glattere (niedrigere Verluste) gerollte Kupfer RO3003™ Leiterplatte als Schaltungsmaterial. Es hat auch eine geringe Feuchtigkeitsaufnahme von weniger als 0,04%, und TCDk ist sehr niedrig, mit einem typischen Wert von -3 ppm/°C.

BeUrsache RO3003™ Schaltung board material reflektiert die sechs Schlüssel Anforderungen for Hochfrequenz Schaltungen, it has werden a häufig Wahl for Schaltung board Materialien for 77 GHz and andere Millimeter Welle Schaltungsdesign Ingenieure. In Zusatz, RO3003™ circuit board tut nicht Verwendung or Bedarf to be Verstärkend mit Glas Tuch, so it tut nicht haben Glas Weben Probleme. Es is a langlebig, verlustarme Leiterplatte material, geeignet for Schaltungen dass Bedarf to aufrechterhalten signal Leistung as die Frequenz wird höher, besonders for 77GHz Automobil Radar Systeme dass Fokus on Verbesserung Sicherheit!