PCB Tecnico - Perché la scheda a microonde ad alta frequenza si riscalda?

Nel nostro settore negli ultimi anni, le tecnologie e i prodotti più alla moda sono HDI (High Density Interconnect) e Build-up MulTIlayer (Multilayer Printed Board). Tuttavia, nella tendenza di sviluppo dell'economia di mercato e dei prodotti ad alta tecnologia, c'è un altro ramo, vale a dire schede stampate a microonde ad alta frequenza e schede stampate a base di metallo. Oggi parlerò di queste due questioni.

1, parliamo del bordo stampato a radiofrequenza a microonde ad alta frequenza

1. Il circuito stampato a radiofrequenza a microonde ad alta frequenza si sta riscaldando sulla terra della Cina.

Negli ultimi anni, molte società di cartoncini stampati nella Cina orientale, nella Cina settentrionale e nel Delta del fiume Pearl hanno osservato il mercato delle schede a microonde ad alta frequenza. Tali nuovi tipi di circuiti stampati sono considerati prodotti di supporto indispensabili per l'industria dell'informazione elettronica ad alta tecnologia e la ricerca e lo sviluppo dovrebbero essere rafforzati. Alcuni dirigenti aziendali hanno identificato le schede a microonde ad alta frequenza come un nuovo punto di crescita economica per le imprese future.

Gli esperti stranieri prevedono che il mercato dei pannelli a microonde ad alta frequenza si svilupperà molto rapidamente. Nei campi delle comunicazioni, dell'assistenza medica, dell'esercito, delle automobili, dei computer e degli strumenti, la domanda di pannelli a microonde ad alta frequenza è in rapida crescita. Alcuni anni dopo, le schede a microonde ad alta frequenza possono rappresentare circa il 15% del totale delle schede stampate globali. Molte aziende di PCB a Taiwan, Corea del Sud, Europa, Stati Uniti e Giappone hanno formulato piani per svilupparsi in questa direzione.

Rogers, Arlon, Taconic, Metclad, GIL Japan Chukoh sono entrati nel grande mercato potenziale della Cina negli ultimi due anni, alla ricerca di agenti e tecnologie relative all'insegnamento. American GIL Company ha tenuto una conferenza su "Tecnologia di applicazione e produzione di schede stampate a microonde ad alta frequenza e radiofrequenza" a Shenzhen. Centinaia di posti erano occupati. I corridoi erano anche pieni di rappresentanti delle imprese per ascoltare il discorso. Lezioni tecniche tutto il giorno. Non mi aspettavo davvero che le controparti nazionali avessero un così forte interesse per le schede ad alta frequenza. I fornitori europei e americani di lamiere sono stati in grado di fornire più di 100 varietà di serie di lamiere con costanti dielettriche che vanno da 2.10, 2.15, 2.17, ... a 4.5, e anche superiori.

Nel delta del fiume Pearl e nel delta del fiume Yangtze, è inteso che molte aziende hanno pubblicizzato che possono effettuare ordini sfusi per Teflon e schede ad alta frequenza. Si dice che alcune aziende abbiano raggiunto il livello di produzione mensile di migliaia di metri quadrati. La domanda di piastre a microonde ad alta frequenza in molti istituti domestici di ricerca radar e comunicazioni fabbriche di cartone stampato sta aumentando anno dopo anno. Le aziende nazionali come Huawei, Bell e Wuhan Institute of Posts and Telecommunications hanno richiesto circuiti stampati a microonde ad alta frequenza anno dopo anno. Le aziende straniere impegnate in prodotti a microonde ad alta frequenza si sono anche trasferite in Cina per acquistare circuiti stampati per microonde ad alta frequenza nelle vicinanze.

Vari segni indicano che i pannelli a microonde ad alta frequenza si stanno riscaldando in Cina.

(Che cosa è una scheda ad alta frequenza? Sopra 300MHZ, cioè, la gamma di frequenza a onde corte con una lunghezza d'onda di più di 1 metro, generalmente chiamata scheda ad alta frequenza.)

2. Perché la scheda a microonde ad alta frequenza è diventata calda negli ultimi anni?

Ci sono tre ragioni.

1. l'aumento della capacità di elaborazione della tecnologia informatica e l'aumento della capacità di memoria delle informazioni, richiedono urgentemente la trasmissione del segnale ad alta velocità.

2. Parte delle bande di frequenza delle comunicazioni ad alta frequenza originariamente utilizzate per scopi militari è stata data ad uso civile (a partire dal 1996), che ha notevolmente sviluppato le comunicazioni civili ad alta frequenza. Ha dimostrato le sue competenze in vari campi come la comunicazione ad alta velocità a lunga distanza, la navigazione, il trattamento medico, il trasporto, il trasporto e lo stoccaggio.

3. L'alta riservatezza e l'alta qualità di trasmissione consentono ai telefoni cellulari, ai telefoni auto e alle comunicazioni wireless di svilupparsi verso l'alta frequenza, e l'alta qualità dell'immagine consente la trasmissione televisiva e televisiva per trasmettere programmi a VHF e UHF. La trasmissione di informazioni ad alto volume richiede comunicazioni satellitari, comunicazioni a microonde e comunicazioni in fibra ottica ad alta frequenza.

In breve, l'alta frequenza e l'alta velocità dei prodotti informativi elettronici pongono requisiti elevati sulle caratteristiche ad alta frequenza delle schede stampate.

3. I µ di schede stampate in Teflon

Tra i substrati dei circuiti stampati, il PTFE ha la costante dielettrica più bassa ε, tipicamente solo 2,6 ~ 2,7, mentre la costante dielettrica FR4 ε del substrato generale della resina epossidica del panno di vetro è 4,6 ~ 5,0, quindi, la velocità di trasmissione del segnale dei pannelli stampati in teflon è molto più veloce di FR4 (circa il 40%). Il fattore di perdita intermedio della scheda Teflon è 0,002, che è 10 volte inferiore allo 0,02 di FR4, e la perdita di energia è molto più piccola. Inoltre, il PTFE è chiamato il "Re di Plastica". Ha eccellenti proprietà di isolamento elettrico, stabilità chimica e stabilità termica (non c'è solvente che può dissolversi sotto 300°C), quindi la trasmissione del segnale ad alta frequenza e ad alta velocità deve prima utilizzare Teflon o altri substrati costanti dielettrici a bassa frequenza. Ho visto che Polyflon, Rogers, Taconic, Arlon e Meclad possono tutti fornire substrati con costanti dielettriche di 2.10, 2.15, 2.17 e 2.20. Il fattore di perdita dielettrica è da 0.0005 a 0.0009 a 10GHZ. Le prestazioni del materiale vinilico PTFE sono molto buone, ma il processo di lavorazione in un cartone stampato è completamente diverso dal processo tradizionale FR4. Questo aspetto sarà discusso più avanti.

Negli ultimi due anni abbiamo utilizzato Rogers RO4000 e GIL1000 serie come ε3.38, 3.0, 3.2, 3.8, ecc. in pratica oltre a quelle che richiedono ε di 2.15 e 2.6.

4. I requisiti di base dei pannelli a microonde ad alta frequenza

1. Warpage: 0,5 ~ 0,7% del bordo finito è solitamente richiesto.

2. Poiché è trasmissione del segnale a radiofrequenza a microonde ad alta frequenza, l'impedenza caratteristica del conduttore finito del bordo stampato deve essere rigorosa e la larghezza della linea della scheda PCB è solitamente richiesta per essere ±0.02mm (il più rigoroso è ±0.015mm). Pertanto, il processo di incisione deve essere rigorosamente controllato, e il film utilizzato per il trasferimento di immagini leggere deve essere compensato in base alla larghezza della linea e allo spessore del foglio di rame.

3. Il circuito di questo tipo di circuito stampato trasmette segnali di impulso elettrici non correnti, ma ad alta frequenza. Difetti come pozzi, lacune e fori di spillo sui fili influiranno sulla trasmissione e non sono ammessi difetti di questo tipo. A volte, anche lo spessore della maschera di saldatura è rigorosamente controllato e la maschera di saldatura sul circuito è troppo spessa o troppo sottile per essere di pochi micron.

4. shock termico a 288 gradi Celsius, 10 secondi, 1 ~ 3 volte, nessuna separazione della parete dei pori si verifica. Per la scheda PTFE, la bagnabilità nel foro deve essere risolta e il foro di rame elettroless non ha fori e lo strato di rame elettroplaccato nel foro può resistere agli shock termici. Questa è la difficoltà di fare una tavola forata in Teflon. uno. A causa di questo, molti produttori di substrati hanno sviluppato e prodotto un ε più alto, e il processo di rame elettroless è lo stesso delle alternative FR4 convenzionali, RogersRo4003 (ε3.38) e LGC-046 (ε3.2±0.1) da Xi€€€€€€€€€€€€€€€€€€€an 704 Factory. E' questo tipo di prodotto.

5. Perché la scheda stampata deve avere un basso ε (Dk)?

ε o Dk, chiamata costante dielettrica, è il rapporto tra la capacità tra elettrodi riempiti con una certa sostanza e la capacità di un condensatore di vuoto della stessa struttura. Di solito indica la capacità di un determinato materiale di immagazzinare energia elettrica. Quando ε è grande, la capacità di immagazzinare energia elettrica è grande e la velocità di trasmissione dei segnali elettrici nel circuito diminuirà. La direzione corrente del segnale elettrico attraverso la scheda stampata è solitamente positiva e negativa alternativamente, che è equivalente al processo di ricarica e scarica continua del substrato. Nell'interscambio, la capacità influenzerà la velocità di trasmissione. Questo effetto è ancora più importante nei dispositivi di trasmissione ad alta velocità. Low ε significa che la capacità di archiviazione è piccola e il processo di ricarica e scarico è veloce, in modo che anche la velocità di trasmissione è veloce. Pertanto, nella trasmissione ad alta frequenza, è richiesta una bassa costante dielettrica.

Un altro concetto è la perdita dielettrica. Sotto l'azione di un campo elettrico alternato, l'energia consumata dal materiale dielettrico a causa del calore è chiamata perdita dielettrica, che è solitamente espressa dal fattore di perdita dielettrica tanÎ '. ε e tanδ sono proporzionali, e i circuiti ad alta frequenza richiedono anche bassa ε e piccola perdita dielettrica tanδ, quindi anche la perdita di energia è piccola.