Technique RF - Comment choisir un matériau de substrat PCB haute fréquence et haute vitesse

Comme de plus en plus d'appareils sont conçus sur des cartes PCB à fréquence micro - ondes, il devient de plus en plus important de choisir un matériau de substrat PCB haute fréquence et haute vitesse. Par exemple, la fréquence de l'antenne dynamique à ondes millimétriques de 77 GHz embarquée est de plus en plus élevée, tout comme les exigences en matière de substrat PCB. Par exemple, les matériaux de substrat PCB doivent avoir d'excellentes propriétés électriques, une bonne stabilité chimique, et avec l'augmentation de la fréquence du signal de puissance, les pertes sur le substrat sont très faibles, de sorte que l'importance des matériaux de substrat PCB haute fréquence a été démontrée.

Classification des matériaux de substrat PCB haute fréquence et haute vitesse

1. Classification par matériau PCB haute fréquence

A. matériaux organiques: y compris la résine phénolique, fibre de verre / résine époxy, Polyimide, BT / résine époxy, etc.

B. Matériel inorganique: aluminium, cuivre, acier inoxydable, cuivre, céramique, etc. sont tous des matériaux inorganiques. Prend principalement sa fonction de dissipation de chaleur

A. PCB rigide.

B. PCB flexible.

C. PCB rigide - flexible.

3. Classification par structure PCB

A. carte PCB unique

B. double carte PCB

C. carte PCB multicouche

4. Classification par utilisation de PCB

Communication / ÉLECTRONIQUE grand public / militaire / informatique / semi - conducteurs / IC Testing Board...

Matériau de substrat PCB haute fréquence

Fabricants de matériaux de substrat PCB haute fréquence et haute vitesse couramment utilisés

1. Rogers

Ro4003c, ro3003, ro4350b, Roger 5880 et ainsi de suite.

Série ro3000: basé sur le matériau de circuit PTFE rempli de céramique, les modèles sont: ro3003, ro3006, ro3010, ro3035 stratifié haute fréquence.

Série rt6000: basé sur un matériau de circuit PTFE rempli de céramique, conçu pour les circuits électroniques et les circuits micro - ondes nécessitant une constante diélectrique élevée. Les modèles sont: rt6006 diélectrique constant 6.15, rt6010 diélectrique constant 10.2.

Série TMM: matériaux composites à base de céramiques, d'hydrocarbures et de polymères thermodurcissables, modèles: tmm3, tmm4, tmm6, tmm10, tmm10i, tmm13i. Et bien plus encore

2. Tactiques

Série tlx, série tly, tly - 3, tly - 5, tly - 7, tly - 8, tly - 9, RF - 35, etc.

3. Panasonic

Mégohmmètre 4 (M4), mégohmmètre 6 (M6), etc.

4. Isola

Isola 370 heures, fr408 heures, is620, is680, etc.

5. Société d'aluminium chinois

N4000 - 13, N4000 - 13 EPSI et coll.

6. Taiyao TUC

Tuc862, 872slk, 883, 933, etc.

Dongguan Shengli, Taizhou Wanling, Taixing micro - ondes, Changzhou Chine - Angleterre, etc.

Bien sûr, il existe de nombreuses autres plaques haute fréquence qui ne sont pas toutes répertoriées. Parmi eux, Alon (qui a été acquis par Rogers et qui est également une usine établie de matériaux RF à micro - ondes).

Indicateurs importants pour le choix des matériaux de substrat PCB haute fréquence et haute vitesse

Lors du choix du substrat utilisé pour les PCB utilisés dans les circuits haute fréquence, il convient de tenir compte en particulier des caractéristiques de variation du matériau DK à différentes fréquences. Pour les exigences de transmission de circuits à grande vitesse ou de contrôle d'impédance caractéristique, l'accent est mis sur la goniométrie et ses performances dans des conditions de fréquence, de température et d'humidité.

Les matériaux de substrat PCB à haute fréquence et à grande vitesse en général présentent une grande loi de variation des valeurs DK et DF dans des conditions de variation de fréquence. En particulier dans la gamme de fréquences de 1 MHz à 1 GHz, la variation de leurs valeurs DK et DF est plus prononcée. Par example, un substrat à base de tissu de fibre de verre époxy ordinaire (fr - 4 ordinaire) a une valeur DK de 4,7 à une fréquence de 1 MHz et une variation DK de 4,19 à une fréquence de 1 GHz. Au - dessus de 1 GHz, sa valeur DK a tendance à changer doucement. La tendance au changement est qu'il devient plus petit (mais ne change pas beaucoup) à mesure que la fréquence augmente. Par exemple, à 10 GHz, fr - 4 a une valeur DK de 4,15. Le matériau du substrat ayant des propriétés à haute vitesse et à haute fréquence varie en fréquence. Dans ce cas, la variation de la valeur de DK est faible, la variation de DK restant pour la plupart de l'ordre de 0,02 aux fréquences de variation de 1 MHz à 1 GHz. Sa valeur DK a tendance à diminuer légèrement dans différentes conditions de fréquence, de faible à élevée.

Le facteur de perte diélectrique (DF) des matériaux de substrat PCB à haute fréquence et haute vitesse en général est influencé par les variations de fréquence (en particulier dans la gamme des hautes fréquences), les variations de la valeur de DF étant plus importantes que DK. Sa loi de variation tend à augmenter. Ainsi, lors de l'évaluation des propriétés à haute fréquence du matériau de base, ses recherches se concentrent sur les variations de sa valeur DF. Pour les matériaux de base qui ont des propriétés à haute vitesse et à haute fréquence, il existe deux types différents de matériaux de base communs en termes de propriétés changeantes à haute fréquence: l'un est que sa valeur (DF) varie très peu avec la fréquence. Il existe un autre type qui ressemble à un matériau de base ordinaire dans sa gamme de variation, mais qui a une valeur propre (DF) inférieure.

Comment choisir un matériau de substrat PCB haute fréquence et haute vitesse

Le choix des matériaux de substrat PCB haute fréquence et haute vitesse doit trouver un équilibre entre la satisfaction des exigences de conception, la production de masse et les coûts. En termes simples, les exigences de conception comprennent la fiabilité électrique et structurelle. Généralement, lors de la conception de cartes PCB à très haute vitesse (fréquences supérieures à 1 GHz), la question du matériau de ce substrat PCB haute fréquence et haute vitesse est d'autant plus importante. Par example, les matériaux fr - 4 couramment utilisés présentent maintenant des pertes diélectriques DF (pertes diélectriques) importantes à des fréquences de quelques GHz, ce qui peut ne pas convenir aux matériaux de substrat PCB haute fréquence et haute vitesse.