вызначэнне high-frequency PCB board

Высокачашчынная плата – гэта спецыяльная плата электрамагнітных частот, якая выкарыстоўваецца ў высокачашчынных (частата больш за 300 МГц або даўжыня хвалі менш за 1 метр) і мікрахвалевай печы (частата больш за 3 ГГц або даўжыня хвалі менш за 0.1 метра) Друкаваная плата, размешчаная на мікрахвалевай печы з медным пакрыццём з выкарыстаннем агульнага метаду вытворчасці цвёрдай платы часткі працэсу або з выкарыстаннем спецыяльных метадаў апрацоўкі і вытворчасці друкаваных плат. Увогуле, высокачашчынныя платы можна вызначыць як друкаваныя платы з частатой вышэй 1 ГГц.

With the rapid development of science and technology, more and more equipment design is in the microwave band (> 1GHZ) and even with the millimeter wave field (30GHZ) above the application, which also means that the frequency is higher and higher, the substrate of the circuit board requirements are also higher and higher. Напрыклад, матэрыялы падкладкі павінны валодаць выдатнымі электрычнымі ўласцівасцямі, добрай хімічнай устойлівасцю, пры павелічэнні частаты сігналу магутнасці патрабаванні да страт падкладкі вельмі малыя, таму падкрэсліваецца важнасць высокачашчынных пліт.

Classification of PCB high frequency plate

1, at the end of the ceramic filled thermosetting material

Спосаб апрацоўкі:

And epoxy resin/glass woven cloth (FR4) similar processing process, but the plate is more brittle, easy to break, drilling and gong plate drill nozzle and gong knife life is reduced by 20%.

2. ПТФЭ (політэтрафторэтылен) матэрыял

Спосаб апрацоўкі:

1. Адкрыццё матэрыялу: ахоўная плёнка павінна быць захавана, каб прадухіліць драпіны і водступы

2. Дрыль:

2.1 use a new drill (standard 130), one piece stacked is the best, the presser foot pressure is 40psi

2.2 Алюмініевы ліст у якасці накрывальнай пласціны, затым выкарыстоўвайце амінную пласціну шчыльнасцю 1 мм, зацягніце пласціну з PTFE

2.3 Выдуйце пыл з адтуліны пнеўматычным пісталетам пасля свідравання

2.4 З найбольш стабільнай буравой устаноўкай, параметрамі свідравання (у асноўным, чым меншае адтуліну, тым хутчэй хуткасць свідравання, меншая нагрузка на стружку, меншая хуткасць аддачы)

3. Апрацоўка адтуліны

Апрацоўка з дапамогай плазмы або актывацыя натрыю – нафталінам спрыяе металізацыі пор

4. PTH ракавіна медзі

4.1 Пасля мікратраўлення (хуткасць мікратраўлення кантралюецца 20 мікрадюймамі) пласціна падаецца з цыліндру для выдалення алею ў выцягванні PTH

4.2 If necessary, go through the second PTH, just from the forecast? The cylinder began to enter the plate

5. The resistance welding

5.1 Pre-treatment: use acid washing plate instead of mechanical grinding plate

5.2 After pre-treatment, bake plate (90℃, 30min), brush green oil and cure

5.3 Three baking plates: one is 80℃, 100℃ and 150℃ for 30min each (if oil is found on the substrate surface, it can be reworked: wash off the green oil and reactivate it)

6. Gong board

Lay the white paper on the PTFE board circuit surface, and clamp it with fr-4 base plate or phenolic base plate with a thickness of 1.0mm and copper removal: As shown in the figure:

Што такое друкаваная плата з высокімі частотамі? Класіфікацыя платы высокачашчынных друкаваных поплаткаў

Высокачашчынны і хуткасны ліставы матэрыял

Пры выбары падкладкі для друкаванай платы для высокачашчынных схем варта асабліва ўлічваць варыяцыйныя характарыстыкі матэрыялу DK на розных частотах. For the requirements of signal high-speed transmission or characteristic impedance control, DF and its performance under the conditions of frequency, temperature and humidity are mainly investigated.

Under the condition of frequency variation, the DK and DF values of general substrate materials change greatly. Асабліва ў дыяпазоне частот ад L МГц да L Ггц іх значэнне DK і DF змяняюцца больш відавочна. For example, the GENERAL epoxy – glass fiber substrate material (general FR-4) has a DK value of 4.7 at lMHz and a DK value of 4.19 at lGHz. Вышэй lGHz яго значэнне DK мякка змяняецца. For example, under l0GHz, the DK value of FR-4 is 4.15. For substrate materials with high speed and high frequency characteristics, the DK value changes slightly. From lMHz to lGHz, the DK value mostly stays within 0.02 range. The DK value tends to decrease slightly at different frequencies from low to high.

Каэфіцыент дыэлектрычных страт (ДФ) агульнага матэрыялу падкладкі большы, чым ДК з -за ўплыву змены частоты (асабліва ў дыяпазоне высокіх частот). Такім чынам, ацэньваючы высокачашчынныя характарыстыкі матэрыялу падкладкі, мы павінны засяродзіцца на змене яго значэння DF. Матэрыялы падкладкі з высокімі хуткаснымі і высокачашчыннымі характарыстыкамі відавочна адрозніваюцца ад агульных матэрыялаў падкладкі з пункту гледжання варыяцыйных характарыстык на высокіх частотах. Адна з іх заключаецца ў тым, што пры змене частоты яе (DF) значэнне змяняецца вельмі мала. Іншы падобны да агульнага матэрыялу падкладкі ў дыяпазоне варыяцый, але яго ўласнае значэнне (DF) ніжэй.

How to choose high frequency high speed plate

Выбар друкаванай платы павінен адпавядаць патрабаванням дызайну, масавага вытворчасці і кошту балансу паміж імі. In short, the design requirements consist of two components: electrical and structural reliability. This is usually important when designing very high speed PCB boards (frequencies greater than GHz). For example, the fr-4 material commonly used today may not be applicable due to its large Df (Dielectricloss) at several GHz frequencies.

Што такое друкаваная плата з высокімі частотамі? Класіфікацыя платы высокачашчынных друкаваных поплаткаў

For example, a 10Gb/S high-speed digital signal is a square wave, which can be regarded as a superposition of sinusoidal signals of different frequencies. Therefore, 10Gb/S contains many different frequency signals: 5Ghz fundamental signal, 3 order 15GHz, 5 order 25GHz, 7 order 35GHz signal, etc. Цэласнасць лічбавага сігналу і крутасць верхняга і ніжняга краёў такія ж, як перадача ВЧ мікрахвалевай печы з нізкімі стратамі і нізкімі скажэннямі (высокачашчынная гармонічная частка лічбавага сігналу дасягае мікрахвалевай паласы). Therefore, in many respects, the PCB material selection of high-speed digital circuits is similar to the requirements of RF microwave circuits.

Што такое друкаваная плата з высокімі частотамі? Класіфікацыя платы высокачашчынных друкаваных поплаткаў

In practical engineering operations, the selection of high-frequency plates seems simple, but there are still many factors to be considered. Through the introduction of this paper, AS a PCB design engineer or a high-speed project leader, I have a certain understanding of the characteristics and selection of plates. Зразумець электрычныя ўласцівасці, цеплавыя ўласцівасці, надзейнасць і г.д. And rational use of stacking, design a piece of high reliability, good processing products, various factors to consider the best.

Ніжэй будуць прадстаўлены асноўныя фактары, якія варта ўлічваць пры выбары адпаведнай пліты:

1, тэхналагічнасць:

Такія як прадукцыйнасць шматразовага прэсавання, тэмпературныя характарыстыкі, CAF/ тэрмаўстойлівасць і механічная трываласць (глейкасць) (добрая надзейнасць), агнявая ацэнка;

2, with the product matching performance (electrical, performance stability, etc.) :

Нізкія страты, стабільныя параметры Dk/Df, нізкая дысперсія, каэфіцыент невялікіх змен з частатой і асяроддзем, невялікі допуск да таўшчыні матэрыялу і ўтрымання гумы (добры кантроль супраціву), калі дрот доўгі, улічыце медную фальгу з нізкай шурпатасцю. In addition, simulation is needed in the early stage of high-speed circuit design, and simulation results are the reference standard for design. “Тэхналогія Xingsen-Agilent (высокая хуткасць/радыёчастота) Сумесная лабараторыя” вырашыла праблему прадукцыйнасці супярэчлівых вынікаў мадэлявання і выпрабаванняў, а таксама правяла вялікую колькасць мадэлявання і фактычнага тэставання па замкнёнай цыклічнай праверцы з дапамогай унікальнага метаду для дасягнення ўзгодненасці мадэляванне і вымярэнне.

Што такое друкаваная плата з высокімі частотамі? Класіфікацыя платы высокачашчынных друкаваных поплаткаў

3. Своечасовая наяўнасць матэрыялаў:

Многія цыклы закупкі высокачашчынных пласцін вельмі доўгія, нават 2-3 месяцы; In addition to the conventional high frequency plate RO4350 has inventory, many high frequency plates need to be provided by customers. Therefore, high frequency plate and manufacturers need to communicate well in advance, as soon as possible;

4. Фактары выдаткаў:

Depending on the price sensitivity of the product, whether it is a consumer product, or a telecommunications, medical, industrial, military application;

5. Applicability of laws and regulations, etc.

Каб быць сумяшчальным з экалагічнымі нормамі розных краін і адпавядаць патрабаванням RoHS і не змяшчае галагенаў.

Among the above factors, the running speed of high-speed digital circuit is the main factor to consider in PCB selection. The higher the circuit speed, the smaller the selected PCBDf value should be. Схема з сярэдняй і малой стратай падыдзе для лічбавай схемы 10 Гбіт/с; The plate with lower loss is suitable for 25Gb/s digital circuit; Панэлі з ультрамалымі стратамі будуць прымаць больш хуткія, хуткасныя лічбавыя схемы з хуткасцю 50 Гбіт/с або вышэй.

From the material Df:

Df паміж 0.01 ~ 0.005 платай, прыдатнай для верхняй мяжы лічбавай схемы 10 Гбіт/с;

Df паміж 0.005 ~ 0.003 платай, прыдатнай для верхняй мяжы лічбавай схемы 25 Гбіт/с;

Платы з Df не больш за 0.0015 падыходзяць для лічбавых схем 50 Гбіт/с або вышэй.

Звычайна выкарыстоўваюцца хуткасныя пліты:

1), Роджэрс: RO4003, RO3003, RO4350, RO5880 і г.д.

2), TUC Taiyao: Tuc862, 872SLK, 883, 933 і г.д.

3), Panasonic: Megtron4, Megtron6 ​​і г.д.

4), Ізола: FR408HR, IS620, IS680 і г.д.

5) Nelco: N4000-13, N4000-13EPSI і г.д.

6), Dongguan Shengyi, Taizhou Wangling, Taixing Microwave і г.д.