Definition af high-frequency PCB board

Højfrekvenskort refererer til det særlige elektromagnetiske frekvenskort, der bruges i højfrekvens (større end 300 MHZ frekvens eller bølgelængde er mindre end 1 meter) og mikrobølge (større end 3 GHZ frekvens eller bølgelængde er mindre end 0.1 meter) inden for området PCB, er på mikrobølgeovnen baseret kobberbeklædt ved hjælp af fælles stive printkort fremstillingsmetode for en del af processen eller brug af specielle behandlingsmetoder og produktion af printkort. Generelt kan højfrekvente kort defineres som kredsløb med frekvenser over 1 GHz.

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. For eksempel skal substratmaterialer have fremragende elektriske egenskaber, god kemisk stabilitet, med stigningen i effektsignalfrekvensen i kravene til tab af substrat er meget lille, så betydningen af ​​højfrekvente plader fremhæves.

Classification of PCB high frequency plate

1, at the end of the ceramic filled thermosetting material

Behandlingsmetode:

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. PTFE (polytetrafluorethylen) materiale

Behandlingsmetode:

1. Materialåbning: beskyttelsesfilm skal bevares for at forhindre ridser og fordybninger

2. Boremaskinen:

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

2.2 Aluminiumsplade som dækplade, brug derefter 1 mm tæt aminplade, stram PTFE -pladen

2.3 Blæs støvet ud af hullet med luftpistol efter boring

2.4 Med den mest stabile borerig, boreparametre (dybest set, jo mindre hul, jo hurtigere borerate, jo mindre spånbelastning, desto mindre er returraten)

3. Hullebehandlingen

Plasmabehandling eller natrium – naphthalen -aktiveringsbehandling er gavnlig for metallisering af porer

4. PTH vask kobber

4.1 Efter mikro-ætsning (mikro-ætsningshastigheden er blevet kontrolleret med 20 mikro-tommer), føres pladen fra oliefjernende cylinder i PTH-træk

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:

Hvad er PCB højfrekvente kort? PCB højfrekvent plade klassificering

Højfrekvent og højhastigheds arkmateriale

Ved valg af substrat til PCB til højfrekvente kredsløb skal der tages særlig hensyn til variationskarakteristika for materiale DK ved forskellige frekvenser. 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. Især i frekvensområdet fra L MHz til L GHz ændres deres DK- og DF -værdier mere tydeligt. 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. Over lGHz ændres dens DK -værdi forsigtigt. 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.

Den dielektriske tabsfaktor (DF) for det generelle substratmateriale er større end DK på grund af påvirkning af frekvensvariation (især i højfrekvensområdet). Derfor, når vi vurderer et højfrekvensegenskaber for et substratmateriale, bør vi fokusere på ændringen af ​​dets DF -værdi. Substratmaterialerne med høj hastighed og højfrekvente egenskaber er naturligvis forskellige fra de generelle substratmaterialer med hensyn til variationskarakteristika ved høj frekvens. Den ene er, at med frekvensændringen ændres dens (DF) -værdi meget lidt. Den anden ligner det generelle substratmateriale inden for variationen, men dens egen (DF) værdi er lavere.

How to choose high frequency high speed plate

PCB -pladevalg skal opfylde designkravene, masseproduktionen og omkostningerne ved balancen mellem. 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.

Hvad er PCB højfrekvente kort? PCB højfrekvent plade klassificering

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. Integriteten af ​​det digitale signal og stejlheden af ​​de øvre og nedre kanter er det samme som lavt tab og lav forvrængningstransmission af rf -mikrobølge (den høje frekvens harmoniske del af det digitale signal når mikrobølgebåndet). Therefore, in many respects, the PCB material selection of high-speed digital circuits is similar to the requirements of RF microwave circuits.

Hvad er PCB højfrekvente kort? PCB højfrekvent plade klassificering

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. Forstå elektriske egenskaber, termiske egenskaber, pålidelighed osv. And rational use of stacking, design a piece of high reliability, good processing products, various factors to consider the best.

Følgende vil introducere de vigtigste faktorer, der skal overvejes ved valg af den passende plade:

1, fremstillbarhed:

Såsom multipel presningseffekt, temperaturydelse, CAF/ varmebestandighed og mekanisk sejhed (viskositet) (god pålidelighed), brandvurdering;

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

Lavt tab, stabile Dk/Df -parametre, lav spredning, lille ændringskoefficient med frekvens og miljø, lille tolerance for materialetykkelse og gummiindhold (god impedansstyring), hvis tråden er lang, skal du overveje kobberfolie med lav ruhed. In addition, simulation is needed in the early stage of high-speed circuit design, and simulation results are the reference standard for design. “Xingsen Technology-Agilent (høj hastighed/RADIO-frekvens) Fælles laboratorium” løste præstationsproblemet med inkonsekvente simuleringsresultater og test og foretog et stort antal simuleringer og faktisk test lukket kredsløbskontrol gennem en unik metode til at opnå konsistensen af simulering og måling.

Hvad er PCB højfrekvente kort? PCB højfrekvent plade klassificering

3. Tidlig tilgængelighed af materialer:

Mange højfrekvente pladeindkøbscykler er meget lange, endda 2-3 måneder; 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. Omkostningsfaktorer:

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.

For at være forenelig med miljølovgivninger i forskellige lande og opfylde kravene i RoHS og halogenfri.

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. Kredsløbspladen med medium og lavt tab vil være egnet til 10Gb/S digitalt kredsløb; The plate with lower loss is suitable for 25Gb/s digital circuit; Paneler med ultra-lavt tab vil rumme hurtigere, højhastigheds digitale kredsløb med hastigheder på 50 Gb/s eller højere.

From the material Df:

Df mellem 0.01 ~ 0.005 printkort egnet til den øvre grænse på 10Gb/S digitalt kredsløb;

Df mellem 0.005 ~ 0.003 printkort egnet til den øvre grænse på 25Gb/S digitalt kredsløb;

Circuit boards with Df not more than 0.0015 are suitable for 50Gb/S or higher speed digital circuits.

Commonly used high-speed plates are:

1), Rogers: RO4003, RO3003, RO4350, RO5880, etc

2), Taiyao TUC:Tuc862, 872SLK, 883, 933, etc

3), Panasonic: Megtron4, Megtron6, etc

4), Isola: FR408HR, IS620, IS680 osv

5) Nelco: N4000-13, N4000-13EPSI, etc

6), Dongguan Shengyi, Taizhou Wangling, Taixing mikrobølgeovn osv