PCB 블로그 - 고주파 재료와 고속 재료를 선택하는 방법

고주파 회로에 사용되는 PCB의 고주파 재료와 고속 재료를 선택할 때는 PCB 재료의 DK 값과 서로 다른 주파수에서의 변화 특성을 특별히 고려해야 한다.고속 신호 전송 또는 특성 임피던스 제어에 중점을 두는 요구 사항에 대해서는 주파수, 온도 및 습도 조건에서의 방향 측정 및 성능을 연구 할 것입니다.

일반적으로 고주파 재료와 고속 재료는 주파수 변화의 조건에서 DK 및 DF 값의 큰 변화 법칙을 나타냅니다.특히 1MHz에서 1GHz 사이의 주파수 범위에서는 DK 및 DF 값이 더 크게 변경됩니다.예를 들어, 일반 에폭시 수지 유리 섬유의 기본 베이스 재료인 일반 FR-4는 1MHz 주파수에서 DK 값이 4.7이지만 1GHz 주파수에서는 DK 값이 4.19가 됩니다.1GHz 이상에서는 DK 값이 느리게 변경됩니다.변화 추세는 빈도가 높아질수록 줄어들지만 변화 폭은 크지 않다.예를 들어, l0GHz에서 FR-4의 DK 값은 일반적으로 4.15입니다.고속 및 고주파 특성을 가진 베이스 재료의 DK 값은 주파수 변화에 따라 약간 변경됩니다.DK는 1MHz에서 1GHz까지의 변화 주파수에서 대부분 0.02 범위를 유지했다.DK 값은 낮음에서 높음까지의 다양한 주파수 조건에서 약간 감소하는 추세입니다.

주파수 변화의 영향으로 고주파 재료와 고속 재료의 매개 전기 손실 인자 DF의 변화는 DK보다 크며, 특히 고주파 범위 내에 있다.그 변화 법칙이 증가하는 추세이다.그러므로 기저재료의 고주파특성을 평가할 때 그 연구의 중점은 그 DF값의 변화이다.고속과 고주파 특성을 가진 라이닝 재료의 경우 두 가지 다른 유형의 일반적인 라이닝 재료가 있습니다.하나는 주파수에 따라 측정 방향이 매우 작다는 것입니다.다른 유형은 변경 범위에서 일반 베이스와 비슷하지만 DF 값이 낮습니다.

고주파 재료와 고속 재료를 어떻게 선택합니까?

PCB 재료의 선택은 설계 요구 사항, 대규모 생산 및 비용의 균형을 맞춰야 합니다.간단히 말해서, 설계 요구 사항에는 전기 및 구조적 신뢰성이 포함됩니다.일반적으로 PCB 재료 문제는 GHz 이상의 고속 PCB를 설계할 때 더욱 중요합니다.예를 들어, 현재 FR-4 재료는 몇 GHz 주파수에서 큰 개전 손실을 가지고 있으며, 이는 적용되지 않을 수 있습니다.

PCB의 고주파 재료와 고속 재료는 무엇입니까?

예를 들어 10Gb/S 고속 디지털 신호는 방파로서 서로 다른 주파수의 정현파 신호의 중첩으로 볼 수 있다.따라서 10Gb/S는 다양한 주파수의 신호를 포함합니다.5Ghz 기파 신호, 3단계 15GHz, 5단계 25GHz, 7단계 35GHz 신호 등이다. 디지털 신호의 무결성과 상하 가장자리의 가파른 정도는 RF 마이크로파 디지털 신호의 고주파 고조파 부분과 동일해 마이크로파 대역에서의 저손실, 저왜곡 전송에 도달했다.따라서 많은 면에서 고속 디지털 회로 PCB의 재료 선택은 RF 및 마이크로파 회로의 요구 사항과 비슷합니다.

실제 공정 작업에서 고주파 재료와 고속 재료의 선택은 간단해 보이지만 고려해야 할 요소가 많다.이 글의 소개를 통해 PCB 설계 엔지니어나 고속 프로젝트 책임자로서 나는 판재의 특성과 선택에 대해 어느 정도 알게 되었다.금속판의 전기성능, 열성능, 신뢰성 등을 이해하다.또한 스택을 합리적으로 사용하여 신뢰성이 높고 가공성이 좋은 제품을 설계하고 각종 요소를 최적화하여 고려한다.

다음은 적합한 고주파 재료와 고속 재료를 선택하는 주요 고려 사항을 설명합니다.

1. PCB의 제조 용이성.

예를 들어, 다중 스탬핑 성능, 온도 성능, CAF/내열성, 기계적 강인성, 우수한 신뢰성 및 방화 등급은 어떻습니까?

2. PCB와 제품의 일치 성능, 예를 들어 전기성, 성능 안정성 등.

저손실, 안정적인 Dk/Df 매개 변수, 저색산, 주파수와 환경에 따른 변화 계수가 작고, 재료 두께와 접착제 함량의 공차가 작으며, 임피던스 제어가 좋으며, 배선이 길면 낮은 조잡도 동박을 고려한다.이밖에 고속회로설계는 초기에 모의를 진행해야 하며 모의결과는 설계의 참고표준이다."스타센 테크놀로지-안젤렌 고속/RF 공동 실험실"은 시뮬레이션 결과와 테스트가 일치하지 않는 성능 문제를 해결하고 대량의 시뮬레이션과 실제 테스트의 폐쇄 루프 검증을 실시하여 독특한 방법을 통해 시뮬레이션과 실제 측정의 일치성을 실현할 수 있다.

3.PCB 재료를 적시에 제공합니다.

많은 고주파 재료와 고속 재료의 구매 주기는 2-3개월로 매우 길다.재고된 일반 고주파 보드 RO4350 외에도 많은 고주파 보드는 고객이 제공해야 합니다.따라서 고주파판은 가능한 한 빨리 재료를 준비하기 위해 제조업체와 미리 소통해야 한다.

4.고주파 재료와 고속 재료의 원가 요소.

이것은 소비재든 통신, 의료, 산업 및 군사 응용이든 제품의 가격 민감성에 달려 있습니다.

5. 법률, 법규의 적용성 등.

RoHS 및 할로겐 불포함 요구 사항을 충족하기 위해 다양한 국가의 환경 규제와 결합해야합니다.

위의 요인 중 고속 디지털 회로의 작동 속도는 PCB를 선택하는 주요 요인입니다.회로 속도가 높을수록 선택한 PCB의 Df 값은 작아야 합니다. 중저손실 보드는 10Gb/S 디지털 회로에 적용됩니다.이 슬라이스는 손실이 적으며 25Gb/s 디지털 회로에 적합합니다.초저손실이 있는 보드는 50Gb/s 이상의 속도를 낼 수 있는 더 빠른 고속 디지털 회로에 적응할 것이다.

고주파 재료와 고속 재료를 고려한 Df

0.01-0.005 사이의 Df 보드는 10Gb/S 디지털 회로에 적용됩니다.

0.005-0.003 사이의 Df 보드는 최대 25Gb/S 디지털 회로에 적용됩니다.

Df 0.0015 미만의 보드는 50Gb/S 또는 고속 디지털 회로에 적합합니다.

일반적인 고주파 재료와 고속 재료는 다음과 같습니다.

1. 로저스, RO4003, RO3003, RO4350, RO5880 등

2. TUC: Tuc862872SLK883933 등

3, 파나소닉, 마이창4, 마이창6 등

4. Isola, 370시간, FR408HR, IS620, IS680 등

5.Nelco, N4000-13, N4000-13EPSI 등

6, 동관성의, 태주왕령, 태흥미파 등

물론 지난해 로저스에 인수된 Arlon과 Taconic과 같은 다른 고주파 보드도 성능이 보장된 무선 주파수 마이크로파 보드 공장이다.

여기서 우리는 고주파 재료와 고속 재료를 선택하는 방법과 PCB 설계 고려 사항을 공유합니다.실제 애플리케이션에서 구체적인 사례를 분석해야 합니다.