이 글은 Rogers RO4003C + 산화알루미늄 세라믹 재료가 밀리미터파 기능 회로를 실현하는 PCB 설계 사상을 소개한다.
집적회로의 박막회로공법은 주로 마이크로파와 밀리미터파 등 고주파회로분야에 사용되며 진공증발, 사출, 전기도금, 식각 등 방법을 리용하여 포광기판에 도체배선, 저항기와 절연개전막을 제작한다.생산 정밀도가 높고 금속 선폭과 간격이 10um (그에 따라 대부분의 PCB 제조 공장에서 구현 된 최소 선폭과 간격은 100um) 일 수 있으며 저항기, 콘덴서, 센서 및 에어 브리지와 같은 소스 없는 부품을 통합 할 수 있다는 것이 특징입니다.박막회로에서 가장 많이 사용되는 라이닝 소재는 세라믹, 사파이어, 쿼츠, 유리 등이다. 높은 개전 상수와 주파수 안정성 때문에 소형화 회로와 광대역 회로에 적합하다.고주파 PCB를 기판으로 하는 PCB는 전자소자 전기연결의 담체로 사용되며 신호전송선(마이크로밴드선, 밴드선, 공면전도 등)의 매트릭스일 뿐만 아니라 고밀도 유원부품의 담체이기도 하다.또한 박막회로기술과 결합하여 박막회로를 PCB회로에 도입하여 량자의 장점을 결합시켜 회로의 응용범위를 넓힐수 있다.나는 박막기술로 만든 도자기기판을 고주파판 RO4003C로 만든 마이크로파회로기판에 끼워 넣어 크기가 더욱 정교해야 할 무원부품을 실현하고 칩을 사용하여 부품을 포장할수 있도록 하려고 시도했다.
67GHz 전송선 매개변수(GCPW)
산화알루미늄 세라믹이나 석영 라이닝 바닥에 필름 기술을 사용하면 밀리미터파 주파수 대역의 무원 회로 부품 (필터, 전력 분배기, 결합기 등 포함) 을 쉽게 실현할 수 있으며, 용접판 표면에 칩 부품을 설치하거나 거꾸로 장착할 수 있으며, 크기를 줄일 수 있다.밀리미터파 대역 내 평면 회로는 고도차에 극도로 민감하기 때문에 패시브 회로 소자로 제조된 세라믹과 쿼츠 기판은 PCB 보드에 직접 사용할 수 없고, PCB 보드에 가라앉는 방법을 사용하며, PCB 보드에 적합한 크기와 모양의 노치(블라인드 구멍에 해당)를 파낸다.노치 하단을 세라믹 기판의 전기 접지 기준면으로 한 다음 세라믹 기판을 노치에 끼워 넣는다. 고정 방법은 에폭시 전도성 접착이다.이러한 방식으로 나는 35-67GHz 주파수 범위 내의 스위치 필터 구성 요소를 성공적으로 구현했다. 그 중 필터는 쿼츠 칩에서 구현되었고, 조합된 입력과 출력 신호는 PCB에서 접지하는 공면 전도 전송선 (GCPW) 을 통과했다.PCB 보드 재료는 Rogers 보드 4003C입니다.쿼츠 칩과 PCB의 신호 연결 부분은 금선 접합을 통해 상호 연결됩니다.
에폭시 전도성 접착제를 사용하여 산화 알루미늄 세라믹이나 석영을 PCB 보드에 접착하려면 두 가지 다른 재료의 열 팽창 계수를 고려해야 합니다. 그렇지 않으면 고온과 저온 과정에서 응력 손상이 발생할 수 있습니다.로저스 편재 4003C는 마이크로파 분야에 널리 응용되는 편재이다.그 X/Y/Z축의 열팽창 계수는 각각 11/14/46 (ppm/섭씨) 으로 산화알루미늄 세라믹과 상대적으로 가깝다.양호한 기계적 강도.RO4003C는 온도와 주파수에 따라 개전 상수가 크게 변하지 않고 흡수율이 0.04%에 불과한 낮은 개전 손실(tan Island 약 0.0024)을 갖고 있다. 이러한 특성은 밀리미터파 대역에 적용할 수 있도록 보장한다.전송선은 개전 상수 변화의 영향을 최소화하기 위해 접지 공면 전도 형식을 사용한다.최대 주파수가 67GHz인 프로젝트에서 전송선 매개변수는 다음 그림과 같이 삽입 손실과 대역 내 손실을 측정합니다.평탄도 지수가 더 이상적이다.
또한 믹서, 배율기 등 세라믹 기판에 만들어진 완제품 부품도 가라앉은 후 PCB 보드에 쉽게 적용할 수 있다.IO 믹서의 설치 방법은 다음 그림과 같습니다.그림 속 IQ 믹서는 링 모양으로 돼 있다. 산소 전도성 접착제는 PCB 보드의 노치에 붙어있고, 입력과 출력 신호는 금선 접합을 통해 PCB 부분과 연결된다.
세라믹 기판 믹서 및 PCB 설치 상호 연결 물리도
PCB에서 박막 공정 전매질판을 사용할 때는 고주파 신호 인터페이스의 일치 처리에 주의할 필요가 있다.일반적으로 신호를 연결할 때는 두 매체 사이의 간격을 0.1mm 이내로 최대한 짧게 유지하는 것이 좋습니다. 따라서 PCB 보드의 슬롯 크기 정밀도가 필요합니다.
로저스 ro4003c 고주파 PCB 재료 사양에 대해서는 로저스 ro4003c 데이터시트를 참조하십시오.