Leiterplattentechnisch - Warum erwärmt sich die Hochfrequenz-Mikrowellenplatine?

In unserer Branche in den letzten Jahren, the most fashionable technologies and products are HDI (High Density Interconnect) and Build-up MulTIlayer (Multilayer Printed Board). Allerdings, im Entwicklungstrend der Marktwirtschaft und Hightech-Produkte, es gibt einen weiteren Zweig, nämlich Hochfrequenz-Mikrowellen-Hochfrequenz-Druckplattes und auf Metallbasis bedruckte Pappes. Heute, Ich werde über diese beiden Themen sprechen.

1, Lass uns über die Hochfrequenz-Mikrowellen-Hochfrequenz-Druckplatte

1. Die Hochfrequenz-Mikrowellen-Hochfrequenz-Leiterplatte erwärmt sich auf dem Land China.

In den letzten Jahren haben viele Druckereien in Ostchina, Nordchina und dem Pearl River Delta auf den Hochfrequenz-Mikrowellenplattenmarkt starrt. Solche neuen Arten von Leiterplatten gelten als unverzichtbare Unterstützungsprodukte für die elektronische Informations-Hightech-Industrie, und Forschung und Entwicklung sollten gestärkt werden. Einige Firmenchefs haben Hochfrequenz-Mikrowellenplatinen als neuen wirtschaftlichen Wachstumspunkt für zukünftige Unternehmen identifiziert.

Ausländische Experten prognostizieren, dass sich der Markt für Hochfrequenz-Mikrowellenplatten sehr schnell entwickeln wird. In den Bereichen Kommunikation, medizinische Versorgung, Militär, Automobile, Computer und Instrumente steigt die Nachfrage nach Hochfrequenz-Mikrowellenplatten rapide. Einige Jahre später könnten Hochfrequenz-Mikrowellenplatten etwa 15% der gesamten globalen Leiterplatten ausmachen. Viele PCB-Unternehmen in Taiwan, Südkorea, Europa, den Vereinigten Staaten und Japan haben Pläne formuliert, sich in diese Richtung zu entwickeln.

Europäische und amerikanische Hochfrequenz-Mikrowellenhersteller Rogers, Arlon, Taconic, Metclad, GIL Japan Chukoh sind in den letzten zwei Jahren in den potenziellen großen Markt Chinas eingetreten, auf der Suche nach Agenten und Lehrtechnologien. American GIL Company hielt einen Vortrag über "Application and Manufacturing Technology of High Frequency Microwave and Radio Frequency Printed Boards" in Shenzhen. Hunderte Sitze waren voll besetzt. Die Korridore waren auch voll von Wirtschaftsvertretern, um der Rede zuzuhören. Fachvorträge den ganzen Tag. Ich habe wirklich nicht erwartet, dass inländische Pendants ein so starkes Interesse an Hochfrequenzplatinen haben. Europäische und amerikanische Blechlieferanten konnten mehr als 100-Varianten von Blechserien mit dielektrischen Konstanten von 2.10, 2.15, 2.17, ... bis 4.5 und noch höher anbieten.

Im Pearl River Delta und im Yangtze River Delta haben viele Unternehmen bekanntgegeben, dass sie Großaufträge für Teflon und Hochfrequenzboards aufgeben können. Es wird gesagt, dass einige Unternehmen das Niveau der monatlichen Leistung von Tausenden von Quadratmetern erreicht haben. Die Nachfrage nach Hochfrequenz-Mikrowellenplatten in vielen inländischen Radar- und Kommunikationsforschungsinstituten für Leiterplattenfabriken steigt von Jahr zu Jahr. Inländische Unternehmen wie Huawei, Bell und Wuhan Institute of Post and Telecommunications haben Jahr für Jahr Hochfrequenz-Mikrowellen-Leiterplatten gefordert. Ausländische Unternehmen, die mit Hochfrequenz-Mikrowellenprodukten beschäftigt sind, sind auch nach China gezogen, um Leiterplatten für Hochfrequenz-Mikrowellen in der Nähe zu kaufen.

Verschiedene Anzeichen deuten darauf hin, dass sich Hochfrequenz-Mikrowellenplatten in China aufheizen.

(What is a Hochfrequenzplatte? Über 300MHZ, das ist, Kurzwellenfrequenzbereich mit einer Wellenlänge von mehr als einem Meter, allgemein als eine Hochfrequenzplatte.)

2. Warum ist die Hochfrequenz-Mikrowellenplatte in den letzten Jahren heiß geworden?

Es gibt drei Gründe.

1. Die Zunahme der Verarbeitungskapazität der Computertechnologie und die Zunahme der Informationsspeicherkapazität erfordern dringend Hochgeschwindigkeitssignalübertragung.

2. Teil der Frequenzbänder of high-frequency communications originally used for military purposes were given to civilian use (beginning in 1996), die zivile Hochfrequenzkommunikation stark entwickelte. Es hat seine Fähigkeiten in verschiedenen Bereichen unter Beweis gestellt, wie z.B. Hochgeschwindigkeitskommunikation, Navigation, medizinische Behandlung, Transport, Transport, und Lagerung.

3. Hohe Vertraulichkeit und hohe Übertragungsqualität ermöglichen es Mobiltelefonen, Autotelefonen und drahtlosen Kommunikationen, sich in Richtung Hochfrequenz zu entwickeln, und hohe Bildqualität ermöglicht Rundfunk- und Fernsehübertragung zu Sendeprogrammen auf VHF und UHF. Hochfrequente Informationsübertragungen erfordern Satellitenkommunikation, Mikrowellenkommunikation und Glasfaserkommunikation.

Kurz gesagt, die hohe Frequenz und die hohe Geschwindigkeit elektronischer Informationsprodukte stellen hohe Anforderungen an die Hochfrequenzeigenschaften von Leiterplatten.

3. ε Teflon-Druckplatten

Unter den Leiterplattensubstraten hat PTFE die niedrigste dielektrische Konstante ε, typischerweise nur 2.6~2.7, während die dielektrische Konstante ε des allgemeinen Glastuch-Epoxidharzsubstrats 4.6~ 5.0 ist, daher ist die Signalübertragungsgeschwindigkeit von Teflon-Leiterplatten viel schneller als FR4 (etwa 40%). Der Zwischenverlustfaktor der Teflonplatte ist 0.002, der 10-mal niedriger als das 0.02 von FR4 ist, und der Energieverlust ist viel kleiner. Darüber hinaus wird PTFE der "Plastic King" genannt. Es hat ausgezeichnete elektrische Isolationseigenschaften, chemische Stabilität und thermische Stabilität (es gibt kein Lösungsmittel, das es unter 300°C auflösen kann), so dass Hochfrequenz- und Hochgeschwindigkeitssignalübertragung zuerst Teflon oder andere niedrige dielektrische Konstante Substrate verwenden muss. Ich habe gesehen, dass Polyflon, Rogers, Taconic, Arlon und Meclad alle Substrate mit dielektrischen Konstanten von 2.10, 2.15, 2.17 und 2.20 liefern können. Der dielektrische Verlustfaktor beträgt 0.0005 bis 0.0009 bei 10GHZ. Die Leistung von PTFE-Vinylmaterial ist sehr gut, aber der Prozess seiner Verarbeitung zu einer Leiterplatte unterscheidet sich völlig vom traditionellen FR4-Prozess. Dieser Aspekt wird später erörtert.

In den letzten zwei Jahren haben wir Rogers RO4000 und GIL1000 Serien wie ε3.38, 3.0, 3.2, 3.8 usw. in der Praxis zusätzlich zu denen verwendet, die ε von 2.15 und 2.6 erfordern.

4. Die grundlegenden Anforderungen der Hochfrequenz-Mikrowellenplatten

1. Warpage: 0.5~0.7% des fertigen Brettes wird normalerweise benötigt.

2.Weil es sich um Hochfrequenz-Mikrowellen-Hochfrequenz-Signalübertragung handelt, muss die charakteristische Impedanz des fertigen Leiterplattenleiters streng sein, und die Linienbreite der Leiterplatte ist normalerweise erforderlich, ±0.02mm zu sein (die strengste ist ±0.015mm). Daher muss der Ätzprozess streng kontrolliert werden, und der Film, der für die Lichtbildübertragung verwendet wird, muss entsprechend der Linienbreite und der Dicke der Kupferfolie kompensiert werden.

3. Die Schaltung dieser Art von Leiterplatte sendet keinen Strom, aber hochfrequente elektrische Impulssignale. Mängel wie Gruben, Lücken, und Pinholes auf den Drähten beeinflussen die Übertragung, und solche kleinen Mängel sind nicht erlaubt. Manchmal, Die Dicke der Lötmaske wird auch streng kontrolliert, und die Lötmaske auf der Schaltung ist zu dick oder zu dünn, um ein paar Mikrometer zu sein.

4. Hitzeschock bei 288 Grad Celsius, 10 Sekunden, 1~3 mal, keine Porenwandtrennung tritt auf. Für die PTFE-Platine muss die Benetzbarkeit im Loch gelöst werden, und das elektrolose Kupferloch hat keine Löcher, und die im Loch galvanisierte Kupferschicht kann thermischen Schock standhalten. Das ist die Schwierigkeit, ein Teflon Lochbrett herzustellen. eins. Aus diesem Grund haben viele Substrathersteller eine höhere ε entwickelt und produziert, und das elektrolose Kupferverfahren ist das gleiche wie die konventionellen FR4-Alternativen RogersRo4003 (ε3.38) und LGC-046 (ε3.2±0.1) von Xi $an 704 Factory. Es ist diese Art von Produkt.

5. Warum muss die Leiterplatte einen niedrigen ε (Dk) haben?

ε oder Dk, die dielektrische Konstante genannt, ist das Verhältnis der Kapazität zwischen Elektroden, die mit einer bestimmten Substanz gefüllt sind, zur Kapazität eines Vakuumkondensators derselben Struktur. Es zeigt normalerweise die Kapazität eines bestimmten Materials an, elektrische Energie zu speichern. Wenn ε groß ist, die Fähigkeit, elektrische Energie zu speichern ist groß, und die Übertragungsgeschwindigkeit elektrischer Signale in der Schaltung verringert sich. Die Stromrichtung des elektrischen Signals durch die bedruckte Pappe ist in der Regel positiv und negativ abwechselnd, der dem Prozess des kontinuierlichen Be- und Entladens des Substrats entspricht. Im Austausch, die Kapazität beeinflusst die Übertragungsgeschwindigkeit. Dieser Effekt ist bei Hochgeschwindigkeits-Übertragungsgeräten noch wichtiger. Niedrig ε bedeutet, dass die Speicherkapazität klein ist, und der Lade- und Entladevorgang ist schnell, so dass die Übertragungsgeschwindigkeit auch schnell ist. Daher, in Hochfrequenzübertragung, eine niedrige dielektrische Konstante erforderlich ist.

Ein anderes Konzept ist dielektrischer Verlust. Unter Einwirkung eines elektrischen Wechselfeldes wird die Energie, die das dielektrische Material durch Wärme verbraucht, dielektrische Verluste genannt, die normalerweise durch den dielektrischen Verlustfaktor tanδ ausgedrückt werden. ε und tanδ sind proportional, und Hochfrequenzschaltungen erfordern auch niedrige ε und kleine dielektrische Verluste tanδ, so dass der Energieverlust auch gering ist.