Präzisions-Leiterplattenherstellung, Hochfrequenz-Leiterplatten, mehrschichtige Leiterplatten und Leiterplattenbestückung.
Leiterplattentechnisch

Leiterplattentechnisch - Was sind Panasonic M6 High Speed PCB High Frequency PCB? Wie wählt man?

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Leiterplattentechnisch - Was sind Panasonic M6 High Speed PCB High Frequency PCB? Wie wählt man?

Was sind Panasonic M6 High Speed PCB High Frequency PCB? Wie wählt man?

2021-08-02
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Author:Evian

Definition der Leiterplatte Hochfrequenz

Hochfrequenzplatine bezieht sch auf die spezielle Leiterplatte Witzzzh hgh elektromagnetische Frequenz, whch wird in t verwendethe Berech der hgh Frequenz (Frequenz greater th300MHz oder Wavelength wenger than 1m) und mcrowave (Frequenz greater th3GHz oder Wavelength wenger than 0.1M). Es ist eine Leiterplatte, die unter Verwendung einger Prozesse der gewöhnlchen starren Leiterplattenherstellung hergestellt wird.hoder besondere Behandlung erfülltho auf Mikrowellensubstrat kupferbeschichtetes Laminat. Im Allgemeinen, a hHochfrequenz-Leiterplatte kann als Leiterplatte mit einer Frequenz über 1GHz definiert werden.

Mit der schnellen Entwicklung von Wissenschaft und Technologie werden immer mehr Geräte für Anwendungen über dem Mikrowellenfrequenzband (> 1GHz) und sogar Millimeterwellenfeld (77GHz) (wie die beliebte fahrzeugmontierte 77GHz Millimeterwellenantenne) entworfen, walsuch bedeutet, dass die Frequenz höher und höher ist, und die Anforderungen an das Substrat der Leiterplatte sind höher und höher. Beispielsweise muss das Substratmaterial hervorragende elektrische Egenschaften und eine gute chemische Stabilität aufweisen. Mit der Zunahme der Leistungssgnalfrequenz ist der Verlust auf dem Substrat sehr gering, so dass die Bedeutung der Hochfrequenzplatte hervorgehoben wird.


Klassifizierung der Leiterplatte Hochfrequenz:

01. Nach Material

a. Organische Materialien: Phenolharz, Glasfaser-Epoxidharz, Polyimid, BT-Epoxidharz, etc.

b. Anorganische Materialien: Aluminium, Kupfer Invar Kupfer, Keramik usw. Es nimmt hauptsächlich seine Wärmeableitungsfunktion.


02. Unterscheidung zwischen flexiblen und starren Produkten

a. Starre Leiterplatte

b. Flexible Leiterplatte

c. Starre Flex-Leiterplatte


03. Aufgeteilt nach Struktur

a. Einseitge Leiterplatte

b. Doppelseitge Leiterplatte

c. Mehrschichtge Leiterplatte


04. Zweckmäßg

a. Mitteilung

b. Verbrauchselektronik

c. Militärische

d. Computer

e. Halbleiterprüfplatte


Gemeinsame Hochgeschwindgkeitskarte (Hersteller)

01. Rogers

Rogers ro4003, ro3003, ro4350, ro5880, etc..

Ro3000-Serie: PTFE-Schaltungsmaterial basierend auf keramischer Füllung, mit Modellen von ro3003, ro3006, ro3010 und ro3035 Hochfrequenz-Laminaten.

Rt6000-Serie: Basierend auf keramisch gefüllten PTFE-Schaltungsmaterialien ist es für elektronische Schaltungen und Mikrowellenschaltungen konzipiert, die eine hohe Dielektrizitätskonstante erfordern. Die Modelle sind: rt6006, dielektrische Konstante 6.15, rt6010, dielektrische Konstante 10.2

TMM-Serie: Verbundwerkstvonfe auf Basis von Keramik, Kohlenwasserstoffen und duroplastischen Polymeren, Modelle: tmm3, tmm4color, tmm6, tmm10, tmm10i und tmm13i. warten


02. Taikangli

Taconische TLX-Serie, tly-Serie usw.


03. Panasonic

Panasonic megtron4, Megtron6, etc


04, Isola

Fr408hr, is620, is680 usw.


05. Zweckmäßg

Fr408hr, is620, is680 usw.


06, Nelco

N4000-13, n4000-13epsi usw.


07. Taiyao TUC

Tuc862, 872slk, 883, 933, etc

Dongguan S.hengyi, TaizCity in Gervielehou Wangling, Taixing Mikrowelle, ChAngzhou ZhDauerhaft, etc

Natürlich gibt es viele andere Hochfrequenzplatten, die nicht einzeln aufgeführt sind. Unter ihnen Arlon (das von Rogers übernommen wurde und auch eine alte Marke RF-Mikrowellenplattenfabrik ist)


Wichtge Indikatoren für die Auswahl von Hochfrequenz- und Hochgeschwindgkeitsmaterialien

Bei der Auswahl des Substrats, das für Leiterplatten von Hochfrequenz-Leiterplatten verwendet wird, sollten die Variationsegenschaften des Materials DK bei verschiedenen Frequenzen besonders untersucht werden. Für die Anforderungen, die sich auf Hochgeschwindgkeitssgnalübertragung oder charakteristische Impedanzsteuerung konzentrieren, konzentrieren Sie sich auf DF und seine Leistung unter den Bedingungen von Frequenz, Temperatur und Feuchtgkeit.

Unter the Zustand der Frequenz change, the allgemeine Substratmaterialien shw the Recht that the Werte von DK und DF chstark ange. Vor allem in the Frequenzbereich von L MHz bis l GHz, thihre DK- und DF-Werte change deutlicher. Zum Beispiel, the DK value of general Epoxid Glasfaser cloth based substrate material (general FR-4) is 4.7 at the Häufgkeit von lmhz, whl the DK-Wert chbis 4.19 at the Häufgkeit von lghz. Über lghz, the chDer Trend des DK-Wertes ist sanft. The change trend ist that it decreases Witzh the increase of frequency (aber the change range is small). Zum Beispiel, bei l0ghz, the DK-Wert von FR-4 beträgt im Allgemeinen 4.15. For Substratmaterialien mit hohen Geschwindgkeits- und Hochfrequenzegenschaften, the DK-Wert chwenger when the Frequenz chÄnderungen. Bei the chVeränderungsfrequenz ab lmhz bis lghz, the DK bleibt in the Bereich von 0.02. The DK value tends to decrease sLghtl bei unterschiedlichen Frequenzen von niedrg bis hgh.

The dielectric loss factor (DF) of general substrate materials chmehr thDK unter the influence of frequency variation (especially in the hgh frequency range). ThDas Variationsrecht nimmt tendenziell zu. Thdaher, when Bewertung the hgh Frequenz chMerkmale of a substrate material, thDer Schwerpunkt der Untersuchung liegt aufhe Veränderung des DF-Wertes. For Substratmaterialien mit hohen Geschwindgkeits- und Hochfrequenzegenschaften, thEs gibt zwei offensichtliche unterschiedliche Arten von allgemeinen Substratmaterialien in Bezug auf Variation chMerkmale at hgh Frequenz: eins ist that its (DF) value chsehr weng Witzh the chFrequenzänderung. The ther ist thbei althOugh the Variationsbereich ist ähnlich wie thbei allgemeinen Substratmaterialien, its (DF) value is low.


Wie wählt man Hochfrequenz- und Hochgeschwindgkeitsbrett aus?

Bei der Auswahl der Leiterplatte müssen wir ein Gleichgewicht zwischen der Erfüllung der Desgnanforderungen, der Massenproduktion und den Kosten finden. Kurz gesagt, die Konstruktionsanforderungen umfassen elektrische und strukturelle Zuverlässgkeit. Dieses Problem ist in der Regel wichtger, wenn sehr schnelle Leiterplatten (Frequenzen größer als GHz) entworfen werden. Zum Beispiel kann das übliche FR-4-Material einen großen dielektrischen Verlust DF (dielektrische Verluste) bei mehreren GHz-Frequenzen aufweisen, was möglicherweise nicht anwendbar ist.

Verlust verschiedener Boards dB in

Verlust verschiedener Boards dB in


Zum Beispiel ist das dgitale Hochgeschwindgkeitssgnal von 10Gb eine Quadratwelle, die als Überlagerung von Sinuswellensgnalen mit verschiedenen Frequenzen angesehen werden kann. Daher enthält 10Gb-S viele verschiedene Frequenzsgnale: 5GHz-Basissgnal, 15GHz-3rd-Order, 25ghz-5th-Order, 35GHz-Sgnal siebter Ordnung usw. Die Aufrechterhaltung der Integrität des dgitalen Sgnals und der Steilheit der oberen und unteren Kanten ist die gleiche wie die Übertragung mit geringem Verlust und geringer Verzerrung der HF-Mikrowelle (der hochfrequente harmonische Teil des dgitalen Sgnals erreicht das Mikrowellenfrequenzband). Daher ist die Materialauswahl der Hochgeschwindigkeits-Digitalschaltplatine in vielen Aspekten der HF-Mikrowellenschaltung ähnlich.

Zeit-und Frequenzbereichsmerkmale des Hochgeschwindigkeits-PCB-Signals von 10Gb Zs

Zeit-und Frequenzbereichsmerkmale des Hochgeschwindigkeits-PCB-Signals von 10Gb Zs



Im eigentlichen Engineering-Betrieb scheint die Auswahl der Hochfrequenzplatte einfach, aber es gibt noch viele Faktoren zu berücksichtigen. Durch die Einführung dieses Papiers habe ich als PCB-Konstruktionsingenieur oder Hochgeschwindigkeitsprojektleiter ein gewisses Verständnis für die Eigenschaften und die Auswahl der Platte. Verstehen Sie die elektrische Leistung, thermische Leistung, Zuverlässigkeit usw. Und der Stapel wird vernünftig verwendet, um ein Produkt mit hoher Zuverlässigkeit und guter Verarbeitbarkeit zu entwerfen, und die Berücksichtigung verschiedener Faktoren wird optimiert.


Wichtigste Überlegungen zur Auswahl geeigneter Platten

01 Herstellbarkeit

Wie wäre es zum Beispiel mit Mehrfachpressleistung, Temperaturleistung, CAF-Hitzebeständigkeit, mechanische Zähigkeit (Haftung) (gute Zuverlässigkeit) und Brandklasse.


02 verschiedene Leistungen abgestimmt auf das Produkt

Geringer Verlust, stabile Dk-DF-Parameter, geringe Dispersion, kleiner Variationskoeffizient mit Frequenz und Umgebung, geringe Toleranz der Materialdicke und des Klebstoffgehalts (gute Impedanzkontrolle). Wenn die Fräsung lang ist, erwägen Sie Kupferfolie mit geringer Rauheit. Auf der underen Seite wird Simulation in der frühen Phase des Hochgeschwindigkeitsschaltungsdesigns benötigt, und die Simulationsergebnisse sind der Referenzstandard des Design“ "XINGSEN Technologie Agilent (High Speed HF) Joint Labors" hat das Leistungsproblem von inkonsistenten Simulationsergebnissen und Tests gelöst. Es hat viele Closed-Loop-Verifizierung von Simulation und tatsächlichen Tests durchgeführt und kann die Konsistenz zwischen Simulation und tatsächlicher Messung durch einzigartige Methoden erreichen.

Vergleich der gemessenen Verluste zwischen 7,3mil Standard ro4350 und niedriger Rauheit Kupferfolie

Vergleich der gemessenen Verluste zwischen 7,3mil Standard ro4350 und niedriger Rauheit Kupferfolie



03 rechtzeitige Verfügbarkeit von Materialien

ThDer Beschaffungszyklus von vielen highFrequenz plates is very long, auch 2-3 months; In addition to die herkömmliche Hochfrequenz-Platine ro4350, many highFrequenzplatten müssen vom Kunden bereitgestellt werden. Thdaher, highFrequenzplatten müssenh the Hersteller im Voraus und bereiten Materialien so schnell wie möglich vor.


04 Kostenfaktor

Es hängt von der Preisempfindlichkeit von Produkten ab, ob es sich um Konsumgüter oder Anwendungen in der Kommunikation, medizinischen Behandlung, Industrie und Militärindustrie handelt.


05 Anwendbarkeit von Gesetzen und Verordnungen usw.

Es soll in Umweltschutzvorschriften verschiedener Länder integriert werden, um RoHS- und halogenfreie Anforderungen zu erfüllen.


Aus Material DF:

DF ist zwischen 0.01.0.005, und die Leiterplatte ist für digitale Schaltungen mit einer oberen Grenze von 10Gb-Anschlüssen geeignet;

DF ist zwischen 0.005.0.003, und die Leiterplatte ist für digitale Schaltungen mit einer oberen Grenze von 25gb Anschlüssen geeignet;

Leiterplatten mit DF höchstens 0.0015 eignen sich für 50GB Pons oder sogar höhere Geschwindigkeiten Digitalschaltungen.

High Speed PCB Hochfrequenz PCB

High Speed PCB Hochfrequenz PCB


Unter the oben genannte Faktoren, the running Geschwindigkeit of high Geschwindigkeit digital circuit is thDer Hauptfaktor PCB Auswahl. The higher the circuit Geschwindigkeit, the kleiner the selecd PCBdf-Wert shwürde sein. The circuit Brett with Mittlerer und niedriger Verlust ist für 10Gb geeignet / s digitale Schaltung; The Board with geringerer Verlust ist für 25gb geeignet / s digitale Schaltung; Teller weißh ultra-low loss will adapt to Schnellere Hochgeschwindigkeits-Digitalschaltungen PCB, und their Geschwindigkeit can be 50GB / s oder higher.

The oben fasst zusammen hwie wählen Hochgeschwindigkeits-Hochfrequenz-Leiterplatte und Designüberlegungen, und the praktische Anwendung shnach spezifischen Fällen analysiert werden.