Технология PCB - Каковы основные материалы высокочастотных панелей PCB?

Несколько дней назад аспирант измерил индекс 77 ГГц с « приемной антенной», обработанной FR4. В обработке и тестировании высокочастотных PCB - панелей и приемных антенн всегда есть ученые, которые только начинают исследования. Из - за неправильного высокочастотного PCB конечный результат продукта не является удовлетворительным. Сегодня я расскажу об этом. Что такое высокочастотные пластины PCB? Как выбирать!

Определение высокочастотной платы PCB:

ВЧ - плата представляет собой специальную монтажную плату с высокой электромагнитной частотой, используемую в высокочастотных (частотах более 300 МГц или длинах волн менее 1 м) и микроволновых (частотах более 3 ГГц или длинах волн менее 0,1 м) областях. В целом, высокочастотные платы могут быть определены как платы с частотой более 1 ГГц. С быстрым развитием науки и техники все больше и больше устройств предназначены для использования в микроволновом диапазоне (> 1 ГГц) или даже в миллиметровом поле (77 ГГц) или выше (например, популярные в настоящее время в автомобилях приемные антенны миллиметрового диапазона 77 ГГц), что также означает увеличение частоты и повышение требований к базовым платам платы. Например, базовый материал должен обладать хорошими электрическими свойствами и удовлетворительной химической стабильностью. С увеличением частоты сигналов мощности потери на базовой плате очень малы, поэтому плотность высокочастотной пластины выделяется.

Классификация высокочастотных панелей PCB:

А. По материалам:

a. Органические материалы: фенолоальдегидные натуральные смолы, стекловолокна / эпоксидные смолы, полиамиды, метаморфические реакции / эпоксидные смолы и т.д.

b. Неорганические материалы: алюминий, медь, сталь Инь, медь, керамика и др.

В. Путем проведения различия между твердыми и мягкими продуктами:

a. Жесткий PCB,

b. Гибкий PCB, жесткий PCB

С. По структуре:

a. Однопанельная

b. Двусторонняя доска

c. Многопанельный

D. По назначению:

a. Коммуникация

b. Потребительская электроника

c. Военные

d. Компьютеры

е. Полупроводники

f. Электрические измерительные панели

Часто используемый высокоскоростной листовой металл (производитель) Да - тепло приветствуется поставка большего

Серии Rogers: RO4003, RO3003, RO4350, RO5880 и другие

Серия Ro3000: Материалы схемы PTFE дополнены керамикой, модели: RO3003, RO3006, RO3010, RO3035 высокочастотный ламинат

Серия RT6006: На основе материалов из полифторэтиленовых схем, дополненных керамической керамикой, для электронных и микроволновых схем с высокой диэлектрической константой. Модель RT6006 с диэлектрической постоянной 6,15 и RT6010 с диэлектрической постоянной 10.2, соответственно

Серия TMM: Композиты на основе керамики, карбида, термореактивных полимеров, модели: TMM3, TMM4, TMM6, TMM10i, TM13i и так далее.

Серия Taconic: серия TLX, серия TLY

Серия: Megtron4, Megtron6 и др.

Серии Isola: FR408HR, IS620, IS680 и другие

Nelco: N4000 - 13, N4000 - 13 EPSI и т.д.

Серия TUC: Tuc862872SLK883933

Дунгуань Сан - И, Тайчжоу Ван Лин, Тайсин микроволн, Чанчжоу Чжунъин и так далее.

При выборе PCB - матрицы для высокочастотных схем мы должны уделять особое внимание особым характеристикам материала DK на разных частотах. Для удовлетворения требований высокоскоростной передачи сигналов или специального управления сопротивлением производительности основное внимание уделяется пеленгации и ее характеристикам в условиях частоты, температуры и влажности. В условиях изменения частоты выражается закономерность изменения значений DK и DF. В частности, в диапазоне частот от 1 МГц до 1 ГГц их значения DK и DF изменяются более поверхностно. Например, значение DK для обычного FR - 4 составляет 4,7 при LMHz и 4,19 при LGHz. При частоте выше 1 ГГц изменения в ДК, как правило, сглаживаются. Например, на 10 ГГц значение DK для общего FR - 4 составляет 4,15. Для подложечных материалов с высокой скоростью и высокой частотой значение DK изменяется незначительно при изменении частоты. На частотах от 1 МГц до 1 ГГц значение DK изменяется в диапазоне 0,02. Значения DK, как правило, немного снижаются на разных частотах от низкого до высокого. Фактор диэлектрического дефекта (DF) обычного базового материала зависит от изменения частоты (особенно в высокочастотном диапазоне), и изменения DF больше, чем изменения DK. Законы изменения, как правило, увеличиваются. Из - за этого, когда базовый материал имеет высокочастотные и специальные характеристики, исследование фокусируется на изменении его значения DF. Существуют два базовых материала с высокоскоростными и высокочастотными характеристиками, которые имеют разные поверхностные свойства при высоких частотах. Один из них заключается в том, что с изменением частоты его значение (DF) изменяется очень мало. Другой похож на обычный базовый материал в диапазоне изменений, но имеет более низкие значения DF. Выбор PCB - панелей должен быть сбалансирован с учетом заданного спроса, массового производства и сокращения затрат вдвое. Короче говоря, предварительные требования включают электрическую надежность и структурную надежность. Как правило, проблемы с металлическими пластинами более тесно связаны, когда по умолчанию установлен очень высокоскоростной ключ PCB (частота больше ГГц). Например, используемый в настоящее время материал FR - 4 имеет очень большие DF (диэлектрические потери) на нескольких частотах ГГц и может быть непригодным для использования.

Потери различных высокочастотных панелей

Например, высокоскоростные цифровые сигналы 10 Гбит / с представляют собой квадратные волны, которые можно рассматривать как наложение синусоидальных сигналов на разных частотах. Поскольку этот 10 Гбит / с содержит множество различных частотных сигналов: 5 ГГц базовых сигналов, 15 ГГц третьего порядка, 25 ГГц пятого порядка, 35 ГГц седьмого порядка и т. Д. Поддержание целостности цифрового сигнала и крутизны верхнего и нижнего краев идентичны низкому уровню потерь и низкому искажению передачи микроволн RF (высокочастотная гармоника цифрового сигнала достигает микроволнового диапазона). Из - за этого во всех отношениях спрос на высокоскоростные цифровые схемы PCB - материалы и радиочастотные микроволновые схемы примерно одинаковы.

характеристика поля сигнала ВЧ - диапазона

В реальных инженерных операциях выбор высокочастотных листов может показаться простым, но есть еще слишком много факторов, которые необходимо учитывать. После презентации этой статьи, как инженер - проектировщик PCB или руководитель высокоскоростного проекта, я получил некоторое представление о специфических свойствах и выборе материала. Понимание электрических, тепловых и надёжных свойств металлических пластин. И рационально использовать перекрывающиеся, предустановленные надежные, обработанные продукты, различные факторы для оптимизации. Далее мы представим выбор подходящей металлической пластины и рассмотрим основные факторы:

1. Производительность:

   Например, многократное прессование, температурные свойства, CAF / термостойкость и механическая вязкость (хорошая надежность), как уровень пожарной безопасности

2. Различные характеристики, соответствующие продукту (электрическая, эксплуатационная стабильность и т. Д.):

   Небольшое повреждение, стабильные параметры Dk / DF, низкая дисперсионная хроматография, небольшой коэффициент изменения частоты и фона, небольшой допуск на толщину материала и содержание клея (хорошо контролируемое сопротивление). Если провод длинный, рассмотрите проблему низкой чистоты медной фольги. Кроме того, симуляция необходима на предыдущем этапе проектирования высокоскоростных схем, и конечным результатом моделирования является эталонный стандарт проектирования - Объединенная лаборатория Xingsen Technology - Angelen (высокоскоростная / RF), которая решает проблему, заключающуюся в том, что конечные результаты моделирования не идентичны результатам испытаний. Он провел большое количество симуляций замкнутого цикла и фактических испытаний. Благодаря этому уникальному подходу моделирование и тестирование могут быть идентичными.

3. Предоставление материалов в кратчайшие сроки:

   Многие высокочастотные листовые металлы приобретаются и приобретаются с длительным циклом, даже 2 - 3 месяца; В дополнение к обычным высокочастотным панелям ro4350, которые имеют хранилище, многие высокочастотные панели необходимы клиентам. Из - за этого спрос на высокочастотные панели и производители заранее общаются, как можно скорее готовы.

4. Фактор затрат:

   Что касается ценовой чувствительности, то потребительские товары по - прежнему используются в связи, медицине, промышленности и военной промышленности.

5. Применимость законов и правил

   
   

   
   

   

Мы должны сочетать различные национальные природоохранные законы и правила, чтобы соответствовать требованиям RoHS и отсутствия галогена. Среди этих факторов скорость высокоскоростных цифровых схем является основным фактором выбора и мышления PCB. Чем эффективнее схема, тем меньше значение PCBdf должно быть выбрано. Платы со средним и низким энергопотреблением будут адаптированы к цифровым схемам 10 Гбит / с; Плата с меньшей степенью повреждения подходит для цифровых схем 25 Гбит / с; Сверхнизкая повреждающая плата будет применяться к более быстрым высокоскоростным цифровым схемам, эффективность которых может достигать 50 Гбит / с или выше.

Выше кратко описывается, как выбрать высокочастотный листовой металл и предустановленные меры предосторожности, практическое применение должно зависеть от конкретных обстоятельств.