Chính xác sản xuất PCB, PCB tần số cao, PCB cao tốc, PCB chuẩn, PCB đa lớp và PCB.
Nhà máy dịch vụ tùy chỉnh PCB & PCBA đáng tin cậy nhất.
Các kỹ sư thiết kế PCB tần số cao thường chọn vật liệu PCB tần số cao từ các khía cạnh sau.
1. hằng số điện môi thấp
2. Hệ số tổn thất thấp
3. Tần số ổn định
4. Lạm phát và thu hẹp ổn định
5. Chi phí PCB (chi phí vật liệu, chi phí sản xuất thử nghiệm thiết kế)
RO4350B được sản xuất bởi Rogers là một loại nhựa hydrocarbon và gốm đóng gói laminate và vật liệu tấm bán rắn với hiệu suất tần số cao tuyệt vời (thường có thể được áp dụng dưới 30GHz). Vì RO4350B được xử lý bằng công nghệ xử lý nhựa epoxy/thủy tinh tiêu chuẩn (FR-4), chi phí xử lý dây chuyền sản xuất của nó cũng thấp hơn. Có thể nói, RO4350B đạt được tối ưu hóa hiệu suất chi phí và tần số cao và là vật liệu tần số cao mất mát thấp hiệu quả nhất. Để đáp ứng tốt hơn các yêu cầu thiết kế, chúng tôi đã kiểm tra tổn thất chèn ở 24GHz của dây truyền microband dựa trên vật liệu RO4350B khi thiết kế ăng ten mảng microband.
Phân tích mất chèn cho dây Microband
Mất chèn của dây microband chủ yếu bao gồm mất dây dẫn, mất điện môi, mất sóng bề mặt và mất bức xạ, trong đó mất dây dẫn và mất điện môi là tổn thất chính. Hiệu ứng đánh bóng da làm cho dòng điện tần số cao trên đường microband tập trung vào lớp mỏng của dải dẫn và trên sàn tiếp xúc trực tiếp với chất nền điện môi, điện trở AC tương đương lớn hơn nhiều so với trường hợp tần số thấp. Khi tần số hoạt động dưới 10 GHz, tổn thất dây dẫn của dây microband lớn hơn nhiều so với tổn thất điện môi. Khi tần số hoạt động tăng lên 24GHz, tổn thất điện môi vượt quá tổn thất dây dẫn.
Kết quả tính toán HFSS Mất chèn dây Microband
Đối với tổn thất chèn của các dây microband có độ dài khác nhau được tính toán bởi HFSS, lớp lót phương tiện là RO4350B và độ dày là 20 mils. Như bạn có thể thấy từ hình trên, tổn thất chèn của dây microband là khoảng 17dB/m, trong đó tổn thất kim loại, điện môi và các tổn thất khác lần lượt là 4,47dB/m, 11,27dB/m và 1,26dB/m. Để so sánh, Bảng 1 cho thấy tổn thất chèn của các dây microband được tính bằng MWI2016. Có thể thấy rằng trong cùng điều kiện, MWI được tính toán ở mức 24,4 dB, trong đó giá trị tổn thất điện môi gần bằng, nhưng giá trị tổn thất dây dẫn là 7 dB. Lý do cho sự khác biệt là độ nhám bề mặt của dây dẫn và sàn nối không được xem xét trong mô hình HFSS.
Các biện pháp để giảm tổn thất chèn dây microband
1. Lựa chọn hợp lý độ dày tấm, giảm lớp kháng hàn
Đối với các dây microband có trở kháng đặc trưng tương tự, tổn thất dây dẫn giảm khi độ dày của phương tiện truyền thông tăng, trong khi tổn thất phương tiện truyền thông về cơ bản không thay đổi. Lý do là lớp nền điện môi dày hơn, chiều rộng dây microband hẹp hơn, dòng điện tần số cao tập trung hơn và mất dây dẫn lớn hơn. Điều đáng chú ý là góc tiếp tuyến tổn thất lớn hơn của phương tiện mặt nạ hàn ở 24GHz sẽ làm tăng tổn thất chèn của dây microband. Do đó, khu vực ăng-ten cần được hàn và mở cửa sổ khi thiết kế ăng-ten microband 24GHz.
2. Lá đồng LoPro được ưa thích
Độ nhám bề mặt lá đồng của thanh dẫn hướng và sàn cũng là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến tổn thất chèn của dây microband. Bề mặt lá đồng càng mịn, tổn thất dây dẫn càng nhỏ. RO4350B cung cấp lá đồng điện phân (ED) và lá đồng xử lý ngược độ nhám thấp (LoPro). Độ nhám bề mặt của ED Copper Foil là khoảng 3um, LoPro Copper Foil có thể đạt tới 0,4um, do đó có thể giảm tổn thất dây dẫn một cách hiệu quả. Độ dày của lớp lót trung bình là 0,1mm so với tổn thất chèn của cả hai lá đồng. Ở 24GHz, tổn thất chèn của dây microband lá đồng LoPro nhỏ hơn 40% so với tổn thất chèn của lá đồng ED.
Chèn mất so sánh đồng điện phân và ngược đồng
3. Lựa chọn hợp lý quy trình xử lý bề mặt
Quá trình xử lý bề mặt cũng là một trong những yếu tố ảnh hưởng đến sự mất mát của dây dẫn. Có bốn quy trình xử lý bề mặt phổ biến, bao gồm kết tủa bạc, kết tủa vàng (vàng niken), kết tủa vàng niken (niken 3-5 um, vàng 2,54-7,62 um) và kết tủa thiếc. Bảng 2 cho thấy các thông số điện của các kim loại này, trong đó niken là một vật liệu sắt từ với hằng số điện môi 600. Theo công thức tính toán độ sâu da, độ sâu da của niken nhỏ hơn một bậc so với các kim loại khác, do đó điện trở bề mặt của niken lớn hơn hàng chục lần so với các kim loại khác, dẫn đến tổn thất dây dẫn lớn hơn nhiều so với các quy trình khác. Độ dày của lớp lót là 20 mils do mất chèn của đồng trần, kết tủa bạc và quá trình xử lý bề mặt niken-vàng. Như bạn có thể thấy từ hình ảnh, tổn thất chèn của quá trình lắng đọng bạc tương tự như tổn thất chèn của đồng trần, nhưng tổn thất chèn lớn hơn 4dB/m (10GHz) đối với dây microband sau khi xử lý bề mặt niken-vàng và có thể dự đoán lớn hơn ở 24GHz.
So sánh tổn thất chèn của quá trình niken-vàng và quá trình đồng trần
Khi chúng tôi sử dụng chất nền truyền thông RO4350B để thiết kế ăng-ten microband 24GHz hoặc mạch microband, theo yêu cầu về hiệu suất và chi phí, chúng tôi cần xem xét toàn diện độ dày tấm phương tiện, loại mạ đồng và quy trình xử lý bề mặt. Kết luận này cũng áp dụng cho hầu hết các vật liệu trong dòng RO4000 và RO3000 của Rogers.
