Tecnologia RF - Differenza tra PCB ad alta velocità e PCB ad alta frequenza

Con lo sviluppo e la costruzione della comunicazione 5G, l'industria delle apparecchiature elettroniche ha una domea crescente di PCB ad alta frequenza e ad alta velocità. A causa di ambienti di utilizzo diversi, PCB ad alta frequenza e PCB ad alta velocità hanno molte caratteristiche comuni e alcune differenze. Sulla base dell'ambiente di uso ad alta frequenza e PCB ad alta velocità e il sistema di resina della piastra, Questo articolo espone le caratteristiche dell'alta frequenza PCB e PCB ad alta velocità, e attende con impazienza il futuro sviluppo dell'alta frequenza PCB and PCB ad alta velocità.

La domanda della rete 5G per PCB ad alta frequenza e ad alta velocità

5G, la quinta generazione di comunicazioni mobili. La comunicazione mobile cellulare ha subito quattro aggiornamenti dalla comunicazione analogica (1G) all'attuale popolare LTE (4G). Dal 2012, la ricerca e il test delle reti 5G hanno fatto rapidi progressi. In passato, da 1G a 4G, lo scenario principale era la comunicazione di rete tra le persone, mentre la rete 5G incontrerà l'interconnessione di tutto e inizierà un nuovo round di rivoluzione della rete informatica. La catena del settore della comunicazione 5G comprende principalmente i seguenti cinque importanti collegamenti:

1. Progettazione e progettazione della rete (ricerca tecnica preliminare e pianificazione della costruzione della rete);

2. le principali apparecchiature wireless (rete centrale, antenna della stazione base, dispositivo di radiofrequenza, dispositivo ottico/modulo ottico, piccola stazione base, ecc., supporto wireless, copertura della rete e collegamenti di ottimizzazione sono distribuiti);

3. apparecchiature di trasmissione (dopo l'attrezzatura wireless, collegamento di trasmissione cablato è richiesto, seguito da fibra ottica e cavo, integrazione del sistema, supporto informatico, servizi a valore aggiunto, ecc.);

4. apparecchiature terminali (abbinamento chip e terminale);

5. Operatore. Oltre ai cinque collegamenti importanti di cui sopra, sono importanti anche i seguenti due collegamenti:

6. catena industriale PCB/CCL (usato per RF della stazione base, unità di elaborazione della banda base, IDC e router della rete centrale, ecc.);

7. Filtro dielettrico della guida d'onda (frequenza radio della stazione base).

Nel processo di costruzione 5G, le bande di frequenza utilizzate dai prodotti in diversi settori sono diverse, il che porta a requisiti diversi per i materiali PCB ad alta velocità ad alta frequenza per prodotti diversi in diversi settori industriali. Si può vedere che la rete 5G è l'applicazione completa di microonde multi-banda. Pertanto, la scelta del PCB ad alta velocità e del PCB ad alta frequenza per i prodotti in diversi settori sarà diversa.

PCB ad alta velocità

Caratteristiche di PCB ad alta frequenza e ad alta velocità

1. costante dielettrica Dk e perdita dielettrica Df dei materiali

Quando si tratta di PCB ad alta velocità ad alta frequenza, è inevitabile parlare di due concetti: "costante dielettrica - Dk" e "perdita dielettrica - Df". Lo strato dielettrico PCB utilizzato per la trasmissione del segnale digitale ad alta velocità non solo svolge il ruolo di strato isolante tra i conduttori, ma svolge anche il ruolo di "impedenza caratteristica" e influenza anche la velocità di trasmissione del segnale, l'attenuazione del segnale e il riscaldamento

La dimensione della perdita dielettrica (Df) indica il grado di attenuazione della trasmissione del segnale. L'attenuazione di questa trasmissione del segnale è spesso causata dalla generazione e dal consumo di calore. Con la trasmissione del segnale digitale ad alta frequenza e ad alta velocità, l'attenuazione del segnale e il consumo di calore aumenteranno inevitabilmente rapidamente con la trasmissione del segnale digitale ad alta frequenza e ad alta velocità. Per la trasmissione del segnale digitale ad alta frequenza e ad alta velocità, minore è la perdita dielettrica (Df), meglio è.

Nel processo di sviluppo di prodotti ad alta velocità e prodotti ad alta frequenza, la costante dielettrica (Dk) e la perdita dielettrica (Df) delle piastre devono svilupparsi in una direzione più piccola. Tuttavia, vi sono ancora alcune differenze nella domanda di piastre tra prodotti ad alta frequenza e prodotti ad alta velocità.

2. Caratteristiche dei materiali ad alta velocità

I prodotti ad alta velocità prestano maggiore attenzione alla perdita dielettrica (Df) delle piastre. I gradi di materiali ad alta velocità comunemente utilizzati sul mercato sono divisi anche in base alla perdita dielettrica (Df). Diversi materiali del substrato sono divisi in perdita convenzionale, perdita media, perdita bassa, perdita estremamente bassa e perdita ultra-bassa secondo la perdita dielettrica del substrato.) Cinque livelli corrispondenti di perdita del segnale di trasmissione.

3. Caratteristiche del materiale ad alta frequenza

Rispetto ai materiali ad alta velocità, i materiali ad alta frequenza prestano maggiore attenzione alle dimensioni e al cambiamento della costante dielettrica (Dk) dei materiali. I prodotti ad alta frequenza sono molto sensibili al cambiamento della costante dielettrica Dk. Pertanto, il fuoco dei materiali ad alta frequenza è la stabilità della costante dielettrica (Dk), così come lo spessore dielettrico, il coefficiente di deriva della temperatura e la prestazione stroboscopica dei materiali. Non esiste uno standard di classificazione chiaro per i materiali ad alta frequenza nel settore, ma molti produttori di PCB classificano grossolanamente PCB ad alta frequenza in base alla costante dielettrica (Dk) dei materiali. I materiali con la stessa costante dielettrica Dk. sono considerati simili e possono essere sostituiti tra loro.

Nel campo dei materiali ad alta frequenza, c'è anche un modo comune per dividere i materiali in materiali politetrafluoroetilene (PTFE) e materiali non PTFE. Questo è strettamente correlato al campo di applicazione dei prodotti ad alta frequenza. Il campo RF corrente può essere diviso in due parti. In primo luogo, le frequenze comunemente utilizzate sotto 6GHZ sono 3.5GHZ, 2.7GHZ e 1.8GHZ. I prodotti principali sono amplificatore di potenza, calibratore di antenna, array e altri prodotti. L'altra parte è che le frequenze comunemente utilizzate nel campo d'onda millimetrica sopra 20GHZ sono 24GHZ, 66GHZ e 77GHZ e i prodotti principali sono prodotti radar. Ciò è principalmente perché con l'aumento della frequenza, l'effetto stroboscopico e la perdita dielettrica dei prodotti non-PTFE hanno un forte aumento dell'impatto sulla trasmissione del segnale e i materiali PTFE hanno migliori caratteristiche di prestazione.

PCB ad alta velocità

Development prospect of PCB ad alta frequenza e ad alta velocità

Il materiale tradizionale placcato in rame ha una grande perdita di trasmissione e non può soddisfare i requisiti di qualità di trasmissione del segnale ad alta frequenza. Pertanto, le prestazioni più importanti dei materiali del substrato PCB utilizzati nella comunicazione 5G sono quelle di soddisfare i requisiti di alta frequenza e alta velocità, nonché i requisiti di integrazione, miniaturizzazione, leggerezza, multifunzionale e alta affidabilità. In particolare, i materiali resinosi richiedono bassa costante dielettrica (Dk), bassa perdita dielettrica (Df), basso coefficiente di espansione termica (CTE) e alta conducibilità termica. Attualmente, il laminato rivestito di rame duro rappresentato da materiali termoindurenti in politetrafluoroetilene (PTFE) e resina idrocarburica (PCH) ha occupato la maggior parte del mercato del substrato PCB ad alta frequenza / ad alta velocità a causa delle sue incomparabili proprietà dielettriche basse. Negli ultimi anni, sono stati sviluppati substrati PCB ad alta frequenza/alta velocità di nuovi materiali resinosi come ossido di polifenilene (PPO o PPE), bismaleimide (BMI), estere cianato (CE), resina triazina (BT), benzoxazina (BOZ), benzociclobutene (BCB) e relative modifiche.

L'ossido di polifenilene (PPO o PPE), le cui proprietà dielettriche sono seconde solo al PTFE, è un materiale che ha attirato l'attenzione dell'industria negli ultimi anni

Inoltre, la lavorabilità del materiale PPO è molto migliore di quella del materiale PTFE, quindi attualmente, la perdita molto bassa e la perdita ultra-bassa nel PCB ad alta velocità sono principalmente resina PPO modificata, come Panasonic M6, M7N e IT968, IT988GSE di Lianmao. Il sistema di resina del materiale PCB ad alta frequenza è principalmente materiale termoplastico politetrafluoroetilene (PTFE) e resina idrocarburica (PCH). Sebbene sia possibile ottenere una perdita dielettrica estremamente bassa (Df) e una costante dielettrica stabile (Dk), la scarsa lavorabilità del materiale non è adatta per schede multistrato elevate e non è adatta per la lavorazione di prodotti di schede HDI. Con lo sviluppo della comunicazione 5G, anche la complessità PCB dei prodotti ad alta frequenza sta diventando sempre più elevata (PCB ad alta frequenza tradizionale è principalmente unilaterale e bifacciale, e lo sviluppo di schede multistrato ha anche requisiti di progettazione HDI) Negli ultimi anni, gli sviluppatori di materiali hanno anche utilizzato resina PPO per realizzare PCB ad alta frequenza. Pur assicurando che la scheda abbia una perdita dielettrica estremamente bassa (Df) e una costante dielettrica stabile (Dk), è possibile ottenere una buona processabilità PCB. Ad esempio, i materiali PCB ad alta frequenza come IT-88GMW, IT-8300GA, IT-8350G, IT-8338G, IT-8615G lanciati da Lianmao adottano il sistema misto di resina PPO modificata e resina idrocarburi. Mentre soddisfa i requisiti della trasmissione del segnale ad alta frequenza, la lavorabilità del materiale è notevolmente migliorata.

On il one hand, the development of 5G communication towards higher speed and higher frequency inevitably requires the development of material dielectric loss (Df) and dielectric constant (Dk) towards a smaller direction; On the other hand, 5G products require miniaturizzazione and more unification. Il corrispondente PCB è destinato a svilupparsi nella direzione di alto multistrato e anche HDI, which requires buono machinability of materiali. Attualmente, the use of polyphenylene oxide (PPO or PPE) resin is a good development direction, se dal punto di vista dell'alta frequenza PCB materiali o PCB ad alta velocità materials.