Definicion de placa PCB de alta frecuencia

La placa de alta frecuencia se refiere a la placa de circuito de frecuencia electromagnética especial, utilizada en alta frecuencia (la frecuencia o longitud de onda superior a 300 MHZ es inferior a 1 metro) y microondas (la frecuencia o longitud de onda superior a 3 GHz es inferior a 0.1 metros) en el campo de PCB, se encuentra en la base de microondas revestida de cobre utilizando un método de fabricación de placa de circuito rígido común de una parte del proceso o el uso de métodos de procesamiento especiales y la producción de placas de circuito. En general, las placas de alta frecuencia se pueden definir como placas de circuitos con frecuencias superiores a 1 GHz.

Con el rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología, cada vez más diseños de equipos están en la banda de microondas (> 1GHZ) e incluso con el campo de ondas milimétricas (30GHZ) por encima de la aplicación, lo que también significa que la frecuencia es cada vez más alta, el sustrato de los requisitos de la placa de circuito también son cada vez más altos. Por ejemplo, los materiales del sustrato deben tener excelentes propiedades eléctricas, buena estabilidad química, con el aumento de la frecuencia de la señal de potencia en los requisitos de pérdida del sustrato son muy pequeños, por lo que se destaca la importancia de la placa de alta frecuencia.

Clasificación de placa PCB de alta frecuencia

1, al final del material termoendurecible relleno de cerámica

Método de procesamiento:

Y resina epoxi / tela tejida de vidrio (FR4) proceso de procesamiento similar, pero la placa es más frágil, fácil de romper, la boquilla de perforación y la boquilla de perforación de la placa gong y la vida útil de la cuchilla gong se reducen en un 20%.

2. Material de PTFE (politetrafluoroetileno)

Método de procesamiento:

1. Apertura del material: se debe retener la película protectora para evitar arañazos y hendiduras.

2. El simulacro:

2.1 use un taladro nuevo (estándar 130), una pieza apilada es la mejor, la presión del prensatelas es de 40 psi

2.2 Hoja de aluminio como placa de cubierta, luego use una placa de amina densa de 1 mm, apriete la placa de PTFE

2.3 Sople el polvo del orificio con pistola de aire después de perforar

2.4 Con la plataforma de perforación más estable, parámetros de perforación (básicamente, cuanto más pequeño es el agujero, más rápida es la velocidad de perforación, menor es la carga de viruta, menor es la tasa de retorno)

3. El procesamiento del agujero

El tratamiento con plasma o el tratamiento de activación de sodio-naftaleno es beneficioso para la metalización de los poros

4. Cobre fregadero PTH

4.1 Después del micrograbado (la tasa de micrograbado se ha controlado en 20 micro pulgadas), la placa se alimenta desde el cilindro de extracción de aceite en tracción PTH

4.2 Si es necesario, pasar por el segundo PTH, ¿solo desde el pronóstico? El cilindro comenzó a entrar en la placa.

5. La soldadura por resistencia

5.1 Pretratamiento: use una placa de lavado con ácido en lugar de una placa de molienda mecánica

5.2 Después del pretratamiento, hornee la placa (90 ℃, 30min), cepille el aceite verde y cure

5.3 Tres placas para hornear: una es de 80 ℃, 100 ℃ y 150 ℃ durante 30 minutos cada una (si se encuentra aceite en la superficie del sustrato, se puede volver a trabajar: lavar el aceite verde y reactivarlo)

6. Tablero de gong

Coloque el papel blanco sobre la superficie del circuito de la placa de PTFE y fíjelo con una placa base fr-4 o una placa base fenólica con un grosor de 1.0 mm y eliminación de cobre: ​​como se muestra en la figura:

¿Qué son las placas PCB de alta frecuencia? Clasificación de placa de alta frecuencia de PCB

Material en láminas de alta frecuencia y alta velocidad.

Al seleccionar el sustrato para PCB para circuitos de alta frecuencia, se debe prestar especial atención a las características de variación del material DK a diferentes frecuencias. Para los requisitos de transmisión de señal a alta velocidad o control de impedancia característica, se investiga principalmente el DF y su desempeño en las condiciones de frecuencia, temperatura y humedad.

Bajo la condición de variación de frecuencia, los valores DK y DF de los materiales de sustrato general cambian mucho. Especialmente en el rango de frecuencia de L MHz a L GHz, sus valores DK y DF cambian de manera más obvia. 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. Por encima de XNUMXGHz, su valor DK cambia suavemente. Por ejemplo, por debajo de 0 GHz, el valor DK de FR-4 es 4.15. Para materiales de sustrato con características de alta velocidad y alta frecuencia, el valor DK cambia ligeramente. De 0.02MHz a XNUMXGHz, el valor DK se mantiene principalmente dentro del rango de XNUMX. El valor DK tiende a disminuir levemente en diferentes frecuencias, de bajo a alto.

El factor de pérdida dieléctrica (DF) del material de sustrato general es mayor que el de DK debido a la influencia de la variación de frecuencia (especialmente en el rango de alta frecuencia). Por lo tanto, al evaluar las características de alta frecuencia de un material de sustrato, debemos centrarnos en el cambio de su valor de DF. Los materiales de sustrato con características de alta velocidad y alta frecuencia son obviamente diferentes de los materiales de sustrato general en términos de las características de variación a alta frecuencia. Una es que con el cambio de frecuencia, su valor (DF) cambia muy poco. El otro es similar al material de sustrato general en el rango de variación, pero su propio valor (DF) es menor.

Cómo elegir la placa de alta velocidad de alta frecuencia

La selección de la placa de PCB debe cumplir con los requisitos de diseño, la producción en masa y el costo del equilibrio entre. In short, the design requirements consist of two components: electrical and structural reliability. Esto suele ser importante al diseñar placas PCB de muy alta velocidad (frecuencias superiores a GHz). Por ejemplo, el material fr-4 comúnmente utilizado hoy en día puede no ser aplicable debido a su gran Df (Dielectricloss) en varias frecuencias de GHz.

¿Qué son las placas PCB de alta frecuencia? Clasificación de placa de alta frecuencia de PCB

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. La integridad de la señal digital y la inclinación de los bordes superior e inferior son las mismas que la transmisión de baja pérdida y baja distorsión de las microondas de rf (la parte armónica de alta frecuencia de la señal digital alcanza la banda de microondas). Por lo tanto, en muchos aspectos, la selección del material de PCB de los circuitos digitales de alta velocidad es similar a los requisitos de los circuitos de microondas de RF.

¿Qué son las placas PCB de alta frecuencia? Clasificación de placa de alta frecuencia de PCB

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. Comprender las propiedades eléctricas, las propiedades térmicas, la fiabilidad, etc. Y el uso racional del apilamiento, diseñar una pieza de alta confiabilidad, buenos productos de procesamiento, varios factores para considerar los mejores.

A continuación se presentarán los principales factores a considerar al seleccionar la placa adecuada:

1, capacidad de fabricación:

Tales como rendimiento de prensado múltiple, rendimiento de temperatura, CAF / resistencia al calor y tenacidad mecánica (viscosidad) (buena confiabilidad), clasificación de fuego;

2, con el rendimiento correspondiente al producto (eléctrico, estabilidad del rendimiento, etc.):

Pérdida baja, parámetros Dk / Df estables, baja dispersión, coeficiente de cambio pequeño con la frecuencia y el entorno, pequeña tolerancia del grosor del material y el contenido de caucho (buen control de impedancia), si el cable es largo, considere una lámina de cobre de baja rugosidad. Además, la simulación es necesaria en la etapa inicial del diseño de circuitos de alta velocidad, y los resultados de la simulación son el estándar de referencia para el diseño. “Tecnología Xingsen – Laboratorio conjunto Agilent (alta velocidad / frecuencia de RADIO)” resolvió el problema de rendimiento de resultados y pruebas de simulación inconsistentes, e hizo una gran cantidad de simulación y verificación de circuito cerrado de prueba real, a través de un método único para lograr la consistencia de simulación y medición.

¿Qué son las placas PCB de alta frecuencia? Clasificación de placa de alta frecuencia de PCB

3. Disponibilidad oportuna de materiales:

Muchos ciclos de adquisición de placas de alta frecuencia son muy largos, incluso de 2 a 3 meses; Además de la placa de alta frecuencia convencional RO4350 que tiene inventario, los clientes deben proporcionar muchas placas de alta frecuencia. Por lo tanto, los fabricantes y las placas de alta frecuencia deben comunicarse con mucha anticipación, lo antes posible;

4. Factores de costo:

Dependiendo de la sensibilidad al precio del producto, ya sea un producto de consumo o una aplicación de telecomunicaciones, médica, industrial o militar;

5. Aplicabilidad de leyes y reglamentos, etc.

Para ser compatible con las normativas medioambientales de diferentes países y cumplir con los requisitos de RoHS y libre de halógenos.

Entre los factores anteriores, la velocidad de funcionamiento del circuito digital de alta velocidad es el factor principal a considerar en la selección de PCB. Cuanto mayor sea la velocidad del circuito, menor debe ser el valor de PCBDf seleccionado. La placa de circuito con pérdida media y baja será adecuada para circuitos digitales de 10 Gb / S; La placa con menor pérdida es adecuada para circuitos digitales de 25 Gb / s; Los paneles con pérdida ultrabaja se adaptan a circuitos digitales más rápidos y de alta velocidad a velocidades de 50 Gb / so más.

Del material Df:

Df entre 0.01 ~ 0.005 placa de circuito adecuada para el límite superior del circuito digital de 10 Gb / S;

Df entre 0.005 ~ 0.003 placa de circuito adecuada para el límite superior del circuito digital de 25 Gb / S;

Las placas de circuito con Df no superior a 0.0015 son adecuadas para circuitos digitales de 50 Gb / S o de mayor velocidad.

Las planchas de alta velocidad de uso común son:

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, etc.

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

6), Dongguan Shengyi, Taizhou Wangling, Taixing Microondas, etc.