Teknik PCB - Mengapa memilih bahan TG tinggi untuk substrat PCB

Pertama-tama, saya perlu katakan bahawa Tg tinggi merujuk kepada resistensi panas tinggi. Dengan pembangunan cepat industri elektronik, terutama produk elektronik yang diwakili oleh komputer, pembangunan fungsi tinggi dan pelbagai lapisan tinggi memerlukan perlahan panas yang lebih tinggi bahan substrat PCB sebagai jaminan penting. Kemunculan dan pembangunan teknologi pegang densiti tinggi yang diwakili oleh SMT dan CMT telah membuat PCB semakin tidak terpisah dari sokongan tahan panas tinggi substrat dalam terma terbuka kecil, kawat halus, dan penapisan.

Di bawah suhu tinggi, bahan-bahan substrat PCB tidak hanya menghasilkan lembut, deformasi, mencair, dll., tetapi juga menunjukkan turun yang tajam dalam ciri-ciri mekanik dan elektrik (saya rasa and a tidak mahu melihat ini dalam produk anda sendiri). Oleh itu, perbezaan antara FR-4 umum dan Tg FR-4 tinggi ialah kekuatan mekanik, kestabilan dimensi, penyembusan air, dan penyembusan panas bahan dalam keadaan panas, terutama apabila dipanas selepas penyembusan basah. Terdapat perbezaan dalam berbagai keadaan seperti pengembangan panas, dan produk Tg tinggi jelas lebih baik daripada bahan substrat PCB biasa.

Frekuensi tinggi peralatan elektronik adalah trend pembangunan, terutama dengan peningkatan pembangunan rangkaian tanpa wayar dan komunikasi satelit, produk maklumat bergerak ke arah kelajuan tinggi dan frekuensi tinggi, dan produk komunikasi bergerak ke arah standardisasi suara, video dan data untuk transmisi tanpa wayar dengan kapasitas dan kelajuan besar. Oleh itu. Pembangunan generasi baru produk memerlukan substrat frekuensi tinggi.

Sistem mikrogelombang digital (stesen as as ke penerimaan stesen asas) 10 ~ 38GHz papan sirkuit PCB frekuensi tinggi mesti dilaksanakan pada produk komunikasi seperti sistem satelit dan telefon bimbit menerima stesen asas di atas meja. Dalam beberapa tahun ke depan, mereka akan mengembangkan dengan cepat, dan substrat frekuensi tinggi akan dalam permintaan besar. .

Karakteristik asas bahan substrat frekuensi tinggi memerlukan titik berikut:

(1) Permanen dielektrik (Dk) mesti kecil dan stabil. Secara umum, semakin kecil semakin baik, kadar pemindahan isyarat adalah secara bertentangan dengan punca kuasa dua konstan dielektrik bahan. konstan dielektrik tinggi mungkin menyebabkan lambat penghantaran isyarat.

(2) Kehilangan dielektrik (Df) mesti kecil, yang terutamanya mempengaruhi kualiti penghantaran isyarat. Semakin kecil kehilangan dielektrik, semakin kecil kehilangan isyarat.

(3) Koeficien pengembangan panas foil tembaga sepatutnya konsisten yang mungkin, kerana ketidakkonsisten akan menyebabkan foil tembaga terpisah dalam perubahan sejuk dan panas.

(4) Penyerapan air rendah dan penerapan air tinggi akan mempengaruhi konstan dielektrik dan kehilangan dielektrik bila basah.

(5) Keperlawanan panas lainnya, Keperlawanan kimia, kekuatan kesan, kekuatan kulit, dll. juga mesti baik.

Secara umum, frekuensi tinggi boleh ditakrif sebagai frekuensi di atas 1GHz. Pada masa ini, substrat papan sirkuit frekuensi tinggi yang paling biasa digunakan adalah substrat dielektrik fluor, seperti polytetrafluoroethylene (PTFE), yang biasanya dipanggil Teflon, dan biasanya digunakan di atas 5GHz. Selain itu, substrat FR-4 atau PPO juga digunakan, yang boleh digunakan untuk produk antara 1GHz dan 10GHz.

Penyerapan air (%) Tinggi Sederhana Rendah Tiga jenis bahan substrat frekuensi tinggi, iaitu resin epoksi, resin PPO, dan resin berdasarkan fluori yang digunakan pada tahap ini, adalah resin epoksi dengan biaya paling murah, sementara resin berdasarkan fluori adalah yang paling mahal. Mengingat konstan elektrik, kehilangan dielektrik, penyorban air dan karakteristik frekuensi, resin berdasarkan fluor adalah yang terbaik dan resin epoksi adalah lebih rendah. Apabila frekuensi aplikasi produk lebih tinggi daripada 10GHz, hanya papan cetak resin berasaskan fluor boleh dilaksanakan. Jelas, prestasi substrat-frekuensi tinggi resin berdasarkan fluor jauh lebih tinggi daripada substrat lain, tetapi kekurangannya adalah ketat yang lemah dan koeficien pengembangan panas besar selain biaya tinggi. Untuk polytetrafluoroethylene (PTFE), untuk meningkatkan prestasi, sejumlah besar bahan anorganik (seperti silica SiO2) atau kain kaca digunakan sebagai penuh untuk meningkatkan ketat substrat dan mengurangkan pengembangan panasnya. Selain itu, kerana inerti molekul resin PTFE sendiri, ia tidak mudah untuk mengikat dengan foli tembaga, jadi rawatan permukaan khusus pada permukaan ikatan foli tembaga diperlukan. Kaedah rawatan termasuk cetakan kimia atau cetakan plasma pada permukaan PTFE untuk meningkatkan kelabuan permukaan atau menambah lapisan filem melekat antara foli tembaga dan resin PTFE untuk meningkatkan kekuatan ikatan, tetapi ia boleh mempengaruhi prestasi medium. Influence.

Pembangunan seluruh papan sirkuit frekuensi tinggi berdasarkan fluor memerlukan kerjasama penyedia bahan prima, unit kajian, penyedia peralatan, penghasil PCB, dan penghasil produk komunikasi untuk mengikut pembangunan cepat papan sirkuit frekuensi tinggi di medan ini. .