정밀 PCB 제조, 고주파 PCB, 고속 PCB, 표준 PCB, 다중 계층 PCB 및 PCB 조립.
FR-4 PCB 재료의 고성능 재료로의 전환이 일반적으로 사람들이 생각하는 것처럼 간단하지 않을 때.전환이 분명할 때 예상치 못한 많은 문제들이 해결될 수 있습니다.이러한 문제 중 일부는 회로 설계와 관련이 있을 수 있고 다른 일부는 PCB 제조 프로세스와 관련이 있을 수 있습니다.
회로 성능의 손실로 인해 FR-4 PCB 재료에서 고주파 PCB 재료로 전환할 필요가 있습니다.특정 회로의 경우 적용에 따라 허용되는 삽입 손실량이 다를 수 있습니다.재료의 손실은 손실인자 (DF) 에 따라 분류되는데, 이는 저손실, 중손실, 고손실 재료에 있어서 상당히 주관적인 것이다.경험에 근거하여, 이 문서는 많은 FR-4 재료의 일반적인 값인 고손실 재료의 DF 값이 0.015 이상이라는 것으로 나눕니다;일부 고성능 FR-4 재료는 낮은 손실을 가지고 있으며, 그 중 일부 재료의 DF 값은 0.010이며, 이러한 재료는 중간 손실 재료로 분류됩니다.저손실 재료는 일반적으로 0.004 또는 그 이하의 DF 값을 가집니다.매우 저손실 재료의 DF는 0.002 또는 그 이하입니다.저손실과 중손실 재료 사이에는 회색 영역이 있으며 DF 범위는 0.004-0.010입니다.
손실의 차이 외에도 고주파 재료로 전환하려면 중대한 설계 변경이 필요할 수 있습니다.이러한 변화는 주로 FR-4 재료가 약 4.2-4.5의 개전 상수 (DK) 를 가지고 있기 때문이며, 많은 고주파 계층 압판은 매우 낮은 DK 값을 가지고 있다.DK 변경으로 인해 임피던스 차이가 발생할 수 있으므로 설계에서 경로설정 레이아웃을 변경해야 하는 경우가 많습니다.또한 FR-4 레이어 프레스의 두께는 레이어 프레스의 예상 두께에 따라 변하지 않고 레이어 프레스의 예상 두께를 유지할 수 있습니다.
또 다른 문제는 PCB 제조 프로세스와 관련이 있습니다.일부 고주파 재료는 PTFE 기반이며 FR-4 재료와는 다른 가공 매개변수가 필요할 수 있습니다.
FR-4에는 다른 촉진 요소도 있습니다.고주파 업계의 수요로 인해 대부분의 고주파 재료의 DK 공차는 FR-4보다 더 엄격하고 기판의 두께 제어도 더 엄격합니다.이러한 엄격하게 제어되는 층압판의 특성은 좁은 저항을 가진 제어 가능한 저항판을 구성하는 데 매우 유익하다.또한 고주파 재료는 일반적으로 매우 낮은 흡습성을 가지도록 만들어지며, 일부 응용 프로그램의 경우 재료의 낮은 DF보다 성능 이득이 더 중요할 수 있습니다.또한 고주파 재료는 일반적으로 온도 변화에 따른 DK의 메트릭인 낮은 유전체 상수 온도 계수(tcdk)를 가진 재료로 만들어집니다.일부 응용에 있어서 tcdk는 손실보다 더 중요할 수 있는데 이것은 고주파층 압판을 사용하는 또 다른 원인이다.
다행히도 새로운 PCB 재료는 계속 발전하고 있으며, 그 중 많은 것이 FR-4 PCB 재료와 고주파 PCB 재료 사이의 다리입니다.예를 들어, Rogers kappa 438 Gamma는 FR-4와 유사한 많은 특성을 가지고 있으며 고주파 재료와 관련된 많은 장점을 제공합니다.그 DF 값은 0.005로 진정한 저손실 재료보다 낮지 않지만 중손실 또는 고손실의 FR-4 재료에 비해 손실이 뚜렷하게 개선되었다.Kappa 438 Gamma는 일반적으로 사용되는 많은 FR-4 재료와 동일한 DK로 개발되었으며 DK는 4.38입니다. 이는 FR-4를 교체할 때 회로 설계에 큰 변화 없이 사용할 수 있음을 의미합니다.또한 DK 공차는 대부분의 FR-4 재료보다 엄격하며 정밀도는 ± 0.05입니다.Kappa 438 Gamma의 CTE는 고급 PCB 구조의 범위 내에 있으며 FR-4와 같은 공정을 사용할 수 있습니다.
물론 PCB 구조의 경우 다른 재료로 교체할 때 PCB 제조업체가 각 특정 구조에서 재료의 공정을 최적화하는 것이 좋습니다.그러나 좋은 소식은 FR-4에서 고주파, 저손실 재료로 전환해야 한다면 기술자들은 여전히 많은 재료를 선택할 수 있다는 것이다.
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