Data PCB - Bagaimana memilih bahan-bahan frekuensi tinggi dan bahan-bahan kelajuan tinggi

Bila memilih bahan frekuensi tinggi dan bahan kelajuan tinggi untuk PCB yang digunakan dalam sirkuit frekuensi tinggi, pertimbangan istimewa patut diberikan kepada nilai DK bahan-bahan PCB dan ciri-ciri variasi mereka pada frekuensi yang berbeza. Untuk keperluan yang fokus pada pemindahan isyarat kelajuan tinggi atau kawalan impedance karakteristik, DF dan prestasinya dalam syarat frekuensi, suhu dan kelembapan akan diselesaikan.

Secara umum, bahan-bahan frekuensi tinggi dan bahan-bahan kelajuan tinggi menunjukkan undang-undang perubahan besar dalam nilai DK dan DF di bawah syarat perubahan frekuensi. Terutama dalam julat frekuensi dari 1 MHz hingga 1 GHz, nilai DK dan DF mereka berubah lebih jelas. Contohnya, nilai DK bagi bahan substrat berasaskan kain serat resin-kaca epoksi umum FR-4 pada frekuensi lMHz adalah 4.7, sementara nilai DK berubah kepada 4.19 pada frekuensi lGHz. Di atas lGHz, nilai DK berubah perlahan-lahan. Tenderasi perubahan adalah untuk menurun dengan meningkat frekuensi, tetapi julat perubahan tidak besar. Contohnya, pada l0GHz, nilai DK FR-4 adalah umumnya 4.15. Nilai DK bahan substrat dengan kelajuan tinggi dan karakteristik frekuensi tinggi berubah sedikit dengan perubahan frekuensi. Pada frekuensi perubahan dari lMHz ke lGHz, DK kebanyakan tetap dalam julat 0.02. Nilai DK mempunyai tendangan turun sedikit dalam keadaan frekuensi yang berbeza dari rendah ke tinggi.

Faktor kehilangan dielektrik DF bahan frekuensi tinggi dan bahan kelajuan tinggi berubah lebih dari DK kerana pengaruh perubahan frekuensi, terutama dalam julat frekuensi tinggi. Peraturan perubahannya cenderung untuk meningkat. Oleh itu, apabila menilai karakteristik frekuensi tinggi bahan substrat, fokus penyelidikannya adalah perubahan nilai DF. Adapun bahan substrat dengan kelajuan tinggi dan karakteristik frekuensi tinggi, terdapat dua jenis yang berbeza bahan substrat umum. Satu ialah nilai DF ia berubah sangat sedikit dengan perubahan frekuensi. Jenis lain sama dengan bahan substrat umum dalam julat perubahan, tetapi nilai DF adalah rendah.

Bagaimana untuk memilih bahan frekuensi tinggi dan bahan kelajuan tinggi?

Pemilihan bahan PCB mesti mencapai keseimbangan antara memenuhi keperluan desain, produksi mass a dan kos. Secara singkat, keperluan desain termasuk kepercayaan listrik dan struktur. Biasanya, bila merancang PCB kelajuan tinggi dengan frekuensi yang lebih besar dari GHz, masalah bahan PCB akan lebih penting. Contohnya, bahan FR-4 semasa mempunyai kehilangan dielektrik besar pada beberapa frekuensi GHz, yang mungkin tidak berlaku.

Apa bahan frekuensi tinggi dan bahan kelajuan tinggi PCB?

Contohnya, isyarat digital kelajuan tinggi 10Gb/S adalah gelombang kuasa dua, yang boleh dilihat sebagai superposisi isyarat gelombang sinus dengan frekuensi yang berbeza. Oleh itu, 10Gb/S mengandungi banyak isyarat frekuensi yang berbeza. isyarat dasar 5Ghz, perintah ketiga 15GHz, perintah ke-5 25GHz, perintah ke-7 35GHz isyarat, dll. Integriti isyarat digital dan ketepatan pinggir atas dan bawah adalah sama dengan bahagian harmonik frekuensi tinggi isyarat digital microwave RF, yang mencapai perdagangan kerugian rendah dan kerosakan rendah dalam band frekuensi microwave. Oleh itu, dalam banyak aspek, pemilihan bahan bagi litar digital kelajuan tinggi PCB adalah sama dengan keperluan litar RF dan mikrogelombang.

Dalam operasi teknik sebenar, pemilihan bahan-bahan frekuensi tinggi dan bahan-bahan kelajuan tinggi kelihatan mudah, tetapi terdapat banyak faktor yang perlu dianggap. Melalui perkenalan artikel ini, sebagai jurutera rancangan PCB atau pemimpin projek kelajuan tinggi, saya mempunyai pemahaman tertentu tentang ciri-ciri dan pemilihan plat. Memahami ciri-ciri elektrik, ciri-ciri panas, kepercayaan, dll. lembaran logam. Dan gunakan tumpukan secara rasional untuk merancang produk dengan kepercayaan tinggi dan prosesibilitas yang baik, dan optimize pertimbangan berbagai faktor.

Berikut akan memperkenalkan pertimbangan utama untuk memilih bahan-bahan frekuensi tinggi yang sesuai dan bahan-bahan kelajuan tinggi.

1. Kemudahan penghasilan PCB.

Contohnya, bagaimana dengan prestasi tekanan berbilang, prestasi suhu, resistensi CAF/panas, kuat mekanik, kepercayaan yang baik dan nilai api.

2. PCB dan prestasi yang sepadan produk, seperti elektrik, kestabilan prestasi, dll.

Kehilangan rendah, parameter Dk/Df stabil, penyebaran rendah, koeficien variasi kecil dengan frekuensi dan persekitaran, toleransi kecil terhadap tebal materi dan kandungan lem, kawalan impedance yang baik, jika kabel panjang, pertimbangkan foil tembaga kasar rendah. Selain itu, desain sirkuit kelajuan tinggi memerlukan simulasi pada tahap awal, dan hasil simulasi adalah piawai rujukan untuk desain. "Xingsen Technology-Agilent High-Speed/RF Joint Laboratory" telah menyelesaikan masalah prestasi ketidakkonsistens antara hasil simulasi dan ujian, dan telah melakukan banyak pengesahan loop tertutup simulasi dan ujian sebenar, dan boleh mencapai konsistens antara simulasi dan pengukuran sebenar melalui kaedah unik.

3. Keadaan bahan PCB pada masa yang tepat.

Banyak bahan frekuensi tinggi dan bahan kelajuan tinggi mempunyai siklus pembelian yang sangat panjang, walaupun 2-3 bulan. Selain plat frekuensi tinggi konvensional RO4350 dalam stok, banyak plat frekuensi tinggi perlu disediakan oleh pelanggan. Oleh itu, plat frekuensi tinggi perlu dikomunikasi dengan pembuat secara awal untuk menyediakan bahan secepat mungkin.

4. Faktor biaya bahan frekuensi tinggi dan bahan kelajuan tinggi.

Ia bergantung pada sensitiviti harga produk, sama ada ia adalah produk konsumen atau komunikasi, aplikasi perubatan, industri dan tentera.

5. Kewajiban undang-undang dan peraturan, dll.

Ia sepatutnya disertai dengan peraturan perlindungan persekitaran negara-negara yang berbeza untuk memenuhi keperluan RoHS dan bebas halogen.

diantara faktor di atas, kelajuan operasi sirkuit digital kelajuan tinggi adalah faktor utama untuk pemilihan PCB. Semakin tinggi kelajuan sirkuit, semakin kecil nilai Df PCB yang dipilih sepatutnya. Papan sirkuit dengan kerugian tengah dan rendah akan sesuai untuk sirkuit digital 10Gb/S. Plat dengan kehilangan yang lebih rendah sesuai untuk sirkuit digital 25Gb/s. Papan dengan kehilangan ultra-rendah akan menyesuaikan kepada litar digital kelajuan tinggi yang lebih cepat, dan kelajuannya boleh menjadi 50Gb/s atau lebih tinggi.

Mengingat Df bahan-bahan frekuensi tinggi dan bahan-bahan kelajuan tinggi

Df antara papan sirkuit 0.01-0.005 sesuai untuk sirkuit digital 10Gb/S.

Papan sirkuit dengan Df antara 0.005-0.003 sesuai untuk sirkuit digital dengan had atas 25Gb/S.

Papan sirkuit dengan Df tidak lebih dari 0.0015 adalah sesuai untuk 50Gb/S atau bahkan sirkuit digital kelajuan tinggi.

Bahan-bahan frekuensi tinggi umum dan bahan-bahan kelajuan tinggi termasuk.

1. Rogers, RO4003, RO3003, RO4350, RO5880, dll.

2. TUC: Tuc862, 872SLK, 883, 933, dll.

3. Panasonic, Megtron 4, Megtron 6, dll.

4. Isola, 370jam, FR408HR, IS620, IS680, dll

5. Nelco, N4000-13, N4000-13EPSI, dll.

6. Dongguan Shengyi, Taizhou Wangling, Taixing Microwave, dll.

Sudah tentu., terdapat banyak papan frekuensi tinggi, seperti Arlon, yang diberikan oleh Rogers tahun lepas, dan Taconic, yang semua Papan mikrogelombang RF kilang dengan prestasi yang dijamin.

Di sini kita berkongsi bagaimana untuk memilih bahan-bahan frekuensi tinggi dan bahan-bahan kelajuan tinggi, serta pertimbangan rancangan PCB. Anda perlu menganalisis kes tertentu dalam aplikasi praktik.