СВЧ технология - свч плата высокочастотной цепи, сведение к минимуму потерь сигнала

с ростом мобильного телефона, Internet access, КПК, the amount of information transmitted in high-frequency circuit доска has increased dramatically. обработка данных о количестве моря в электронной системе, печатная плата требования к передаче высокоскоростных радиочастот, и скорость передачи повышается. In the higher GHz frequency range, how to reduce the rf signal loss (добавочные потери) becomes increasingly significant. потери при вставке - потеря мощности сигнала при вставке устройства в передающую линию или волоконно - оптическое волокно, в децибелах. Insertion loss will lead to signal rising edge degradation or a higher bit error rate.

все печатная плата materials suffer from conduction and dielectric RF signal loss. The conduction loss is resistive and is caused by the conductive copper layer used in the high-frequency circuit доска. С другой стороны, the dielectric loss is related to the substrate (insulating material) used in the печатная плата. в данной рубрике будут показаны потери на проводимость сопротивления, вызванные медным слоем.

The study of transmission loss involves plotting the electrical behavior (scattering matrix) of a linear electrical network in dB under various steady-state stimuli of electrical signals and increasing signal frequency (GHz). потеря при передаче, also known as insertion loss, is the additional loss caused by the introduction of the device under test (DUT) between the measured correlation layers. Дополнительные потери могут быть вызваны естественными потерями и/or mismatches of the devices under test. В случае дополнительных потерь, the insertion loss is defined as positive. интерполяция отрицательных значений потерь (db) определяется как вносимое усиление.

Skin effect

Unlike dc or AC currents that flow through the conductor, rf currents do not penetrate deep into the conductor and tend to flow along its surface. Это называется кожный эффект. потеря сигнала в проводящем медном слое непосредственно связана с явлением скин - эффект. глубина скинии - глубина проводника для радиочастотного тока. Basically, как высокая частотаincreases, использовать меньше проводников, Как показано на диаграмме 1.

Two phenomena that directly affect insertion loss due to the "skin effect" are copper roughness (Figure 1) and the properties of the surface coatings used. покрытие поверхности с химическим никелевым покрытием, such as electroless nickel precipitation (ENIG) and electroless nickel palladium precipitation (ENEPIG), exhibit greater insertion losses compared to copper due to the resistance properties of electroless nickel. Newer coatings such as electroless palladium precipitation (EPIG) and electroless palladium precipitation (IGEPIG) are preferred processes for achieving minimum insertion loss in high-frequency applications.

шероховатость поверхности меди

в многослойной конструкции поверхность меди была грубой, чтобы усилить сцепление между проводником и диэлектриком. шероховатость - это постоянное место для смолы с помощью химических или механических методов. это эффективно с точки зрения как применения радиочастотного тока, так и распространения низкочастотных сигналов. Однако с увеличением частоты до 10 ГГц или выше глубина кожи уменьшается. Если глубина скинии равна или меньше шероховатости поверхности меди (рис. 1), шероховатость приведет к повышению удельного сопротивления провода и повлияет на потери проводника и фазовую реакцию схемы.

Figure 1: Skin Effect of Copper Conductor

As the высокая частотаof the signal increases, электрические сигналы все ближе к поверхности медного проводника, это увеличивает сопротивление и потери при передаче.

A circuit that uses copper with a rough surface will suffer more conductor losses than one that uses copper with a smoother surface. более конкретно, the copper surface at the substrate - copper interface is a concern for surface roughness related to conductor loss. ход исследований по повышению адгезии многослойной пленки доскаs go beyond standard coarsening for black and brown oxide formation.

В настоящее время большинство внутренних пластов используют химическую травление для слегка шероховатой проводки, с тем чтобы добиться максимальной вязки. Однако такое разукрупнение не является методом минимизации потери сигнала проводника. промышленность выбирает химическую связку, чтобы повысить сцепление проводов, передающих высокочастотные радиочастотные сигналы; Он также очень эффективен для гладкой поверхности меди.

В настоящее время существует химическая система связи, объединяющая осадочные отложения олова и силиконовые соединения. Такая обработка обычно осуществляется в горизонтальном транспортном оборудовании и создает хорошую адгезию между проводником и диэлектриком. В статье [1] говорится, что "Исследования показывают, что тип медной фольги с различной степенью шероховатости оказывает прямое воздействие на изнашивание структуры полосы. поставщик химических веществ предлагает новые методы обработки, позволяющие свести к минимуму потери при вставке проводника и шероховатость поверхности".

шероховатость поверхности меди

кпк - ключевой движущий сила для миниатюризации конструктора схем. применение в таких случаях, fine alignment and spacing are being normalized. Кроме того, the demand for lead bonding is focused on ni-gold (ENIG) and Ni-palladium (ENEPIG) coatings. о передаче упомянутых выше радиочастотных сигналов high frequency ((10 ГГц)), certain limitations need to be met. химическое никелирование является частью поверхности проводника. по сравнению с медью, there are transmission losses related to the skin effect of electroless nickel plating.

Новые поверхностные покрытия могут использоваться для высокочастотной передачи радиочастот. Эти покрытия устраняют или сокращают использование EN. В настоящее время наиболее распространенным является химическое осаждение палладия (пэик). я описал это в своей предыдущей статье. в газете главное - вставить потери.

Рисунок 2: сравнение потерь при вставке с никелевым покрытием, никелевая и никелевая неразвёртывающаяся линейчатая

На диаграмме 2 показана зависимость между параметрами рассеяния (S - параметры) и частотой сигнала на вертикальных и горизонтальных осях. под S - параметром рассеяние означает, как происходит, когда ток и напряжение в линии передачи сталкиваются с разрывом, вызванным подключением сети к линии передачи. Введя измеренное оборудование, установите базис и измерите новую кривую. разница - потеря при передаче или вставке в единицу db.

Figure 2 compares the insertion losses of ni (two ENEPIG and one игла), little nickel (thin nickel ENEPIG), and no nickel (EPIG and IGEPIG) surface coatings. тонкая никелевая трубка всего 4.0 μ Ins (0.1 μm) for electroless nickel plating. IGEPIG - разновидность EPIG. Эпик осаждается на поверхности меди через палладиевый катализатор. IGEPIG использует слой золота в качестве катализатора для химического осаждения палладия.

Different surface coatings were deposited on a single-ended 50 ω transmission route (250mm long, 0.52mm wide). The device for measuring insertion loss is VNA 2VA67 (Rhode&Schwartz). As shown in the figure and summarized in the table (FIG. 2), the insertion loss values of the coatings with low ni and noni are significantly increased compared to the coatings with the thickness (120 μin to 240 μin or 3 μm to 6 μm).

по мере развития отрасли передача данных становится все более масштабной и менее масштабной, the высокочастотная плата печатная плата manufacturer Msignal transmission will continue to increase. например, when RF frequencies above 10 GHz are involved, из - за шероховатости меди и типов покрытия поверхности необходимо сохранить определенный запас, чтобы свести к минимуму потери при передаче.