تعریف از برد PCB فرکانس بالا

تخته فرکانس بالا به برد ویژه فرکانس الکترومغناطیسی اشاره دارد که در فرکانس بالا (فرکانس بیش از 300 MHZ یا طول موج کمتر از 1 متر) و مایکروویو (فرکانس بیشتر از 3 GHZ یا طول موج کمتر از 0.1 متر) در زمینه استفاده می شود. PCB ، بر روی پایه مایکروویو با روکش مس با استفاده از روش رایج ساخت مدارهای سفت و سخت بخشی از فرایند یا استفاده از روشهای ویژه پردازش و تولید تابلوهای مدار است. به طور کلی ، بردهای فرکانس بالا را می توان تخته مدار با فرکانس بالای 1 گیگاهرتز تعریف کرد.

با پیشرفت سریع علم و فناوری ، طراحی تجهیزات بیشتر و بیشتر در نوار مایکروویو (> 1GHZ) و حتی با میدان موج میلیمتری (30GHZ) در بالای برنامه است ، که این بدان معناست که فرکانس بیشتر و بیشتر است ، بستر الزامات برد مدار نیز بیشتر و بیشتر است. به عنوان مثال ، مواد بستر باید دارای خواص الکتریکی عالی ، پایداری شیمیایی خوب باشند ، با افزایش فرکانس سیگنال قدرت در الزامات اتلاف بستر بسیار کم است ، بنابراین اهمیت صفحه فرکانس بالا برجسته می شود.

طبقه بندی صفحات فرکانس بالا PCB

1 ، در انتهای مواد حرارتی سرامیکی پر شده

روش پردازش:

و رزین اپوکسی/پارچه شیشه ای بافته شده (FR4) فرآیند پردازش مشابه ، اما صفحه شکننده تر است ، آسان برای شکستن ، حفاری و نازل مته ورق و عمر چاقو گونگ 20 reduced کاهش می یابد.

2. مواد PTFE (پلی تترا فلورو اتیلن)

روش پردازش:

1. باز شدن مواد: فیلم محافظ باید برای جلوگیری از خراش و تورفتگی حفظ شود

2. مته:

2.1 از مته جدید (استاندارد 130) استفاده کنید ، یک قطعه بهترین است ، فشار پای پرس 40psi است

2.2 ورق آلومینیوم به عنوان صفحه پوشش ، سپس از صفحه آمین متراکم 1 میلی متر استفاده کنید ، صفحه PTFE را محکم کنید

2.3 بعد از حفاری گرد و غبار را با تفنگ هوا از سوراخ خارج کنید

2.4 با پایدارترین دکل حفاری ، پارامترهای حفاری (اساساً هرچه سوراخ کوچکتر باشد ، سرعت حفاری سریعتر ، بار تراشه کوچکتر ، نرخ بازگشت کوچکتر است)

3. پردازش سوراخ

درمان با پلاسما یا درمان فعال سازی سدیم – نفتالین برای فلز کردن منافذ مفید است

4. مس Pink سینک

4.1 پس از میکرو اچینگ (میزان میکرو اچ توسط 20 میکرو اینچ کنترل شده است) ، صفحه از سیلندر حذف روغن در کشش PTH تغذیه می شود.

4.2 در صورت لزوم ، PTH دوم را ، درست از زمان پیش بینی ، طی کنید؟ استوانه شروع به ورود به صفحه کرد

5. جوشکاری مقاومتی

5.1 قبل از درمان: از بشقاب اسید شویی به جای صفحه آسیاب مکانیکی استفاده کنید

5.2 پس از قبل از درمان ، بشقاب را بپزید (90 درجه ، 30 دقیقه) ، روغن سبز را مسواک زده و درمان کنید

5.3 سه صفحه پخت: یکی 80 ℃ ، 100 ℃ و 150 ℃ هر کدام به مدت 30 دقیقه (اگر روغن روی سطح زیرین یافت شد ، می توان آن را دوباره کار کرد: روغن سبز را بشویید و دوباره فعال کنید)

6. تخته گونگ

کاغذ سفید را روی سطح مدار PTFE قرار دهید و آن را با صفحه پایه fr-4 یا صفحه پایه فنولی با ضخامت 1.0 میلی متر و حذف مس محکم کنید: همانطور که در شکل نشان داده شده است:

بردهای فرکانس بالا PCB چیست؟ طبقه بندی صفحات فرکانس بالا PCB

مواد ورق با فرکانس بالا و سرعت بالا

هنگام انتخاب بستر برای مدار چاپی برای مدارهای با فرکانس بالا ، باید به ویژگی های تنوع مواد DK در فرکانس های مختلف توجه ویژه ای شود. برای الزامات انتقال سریع سیگنال یا کنترل امپدانس مشخصه ، DF و عملکرد آن در شرایط فرکانس ، دما و رطوبت عمدتا مورد بررسی قرار می گیرد.

تحت شرایط تغییر فرکانس ، مقادیر DK و DF مواد کلی بستر بسیار تغییر می کند. به ویژه در محدوده فرکانس از L MHz تا L GHz ، مقادیر DK و DF آنها به وضوح تغییر می کند. به عنوان مثال ، جنس اپوکسی عمومی از جنس الیاف شیشه (FR-4 عمومی) دارای ارزش DK 4.7 در lMHz و ارزش DK 4.19 در lGHz است. بالاتر از lGHz ، مقدار DK آن به آرامی تغییر می کند. به عنوان مثال ، تحت l0GHz ، مقدار DK FR-4 4.15 است. برای مواد بستر با سرعت بالا و ویژگی های فرکانس بالا ، مقدار DK کمی تغییر می کند. از lMHz تا lGHz ، مقدار DK بیشتر در محدوده 0.02 باقی می ماند. مقدار DK تمایل دارد در فرکانس های مختلف از کم به زیاد کمی کاهش یابد.

ضریب اتلاف دی الکتریک (DF) مواد کلی بستر به دلیل تأثیر تغییرات فرکانس (به ویژه در محدوده فرکانس بالا) بیشتر از DK است. بنابراین ، هنگام ارزیابی ویژگی های فرکانس بالای یک ماده بستر ، باید بر تغییر مقدار DF آن تمرکز کنیم. مواد بستر با سرعت بالا و ویژگی های فرکانس بالا از نظر ویژگی های تنوع در فرکانس بالا از مواد عمومی بستر آشکارا متفاوت است. یکی این است که با تغییر فرکانس ، مقدار (DF) آن بسیار کم تغییر می کند. دیگری در محدوده تغییرات مشابه مواد کلی بستر است ، اما مقدار خود (DF) پایین تر است.

نحوه انتخاب صفحه سرعت بالا با فرکانس بالا

انتخاب برد مدار چاپی باید الزامات طراحی ، تولید انبوه و هزینه تعادل بین آنها را برآورده کند. به طور خلاصه ، الزامات طراحی شامل دو جزء است: قابلیت اطمینان برق و سازه. این امر معمولاً هنگام طراحی بردهای PCB با سرعت بسیار بالا (فرکانس های بیشتر از گیگاهرتز) اهمیت دارد. به عنوان مثال ، ماده fr-4 که ​​معمولاً امروزه استفاده می شود ممکن است به دلیل Df بزرگ (Dielectricloss) در چندین فرکانس GHz قابل استفاده نباشد.

بردهای فرکانس بالا PCB چیست؟ طبقه بندی صفحات فرکانس بالا PCB

به عنوان مثال ، یک سیگنال دیجیتالی با سرعت بالا 10Gb/S یک موج مربعی است که می تواند به عنوان برهم نهادن سیگنال های سینوسی فرکانس های مختلف در نظر گرفته شود. بنابراین ، 10Gb/S شامل سیگنال های فرکانسی مختلف است: سیگنال بنیادی 5 گیگاهرتز ، 3 مرتبه 15 گیگاهرتز ، 5 مرتبه 25 گیگاهرتز ، 7 مرتبه سیگنال 35 گیگاهرتز و غیره. یکپارچگی سیگنال دیجیتالی و شیب زیاد لبه های بالا و پایین همان ضعف کم و انتقال اعوجاج مایکروویو rf است (قسمت هارمونیک فرکانس بالا سیگنال دیجیتال به نوار مایکروویو می رسد). بنابراین ، از بسیاری جهات ، انتخاب مواد مدار چاپی مدارهای دیجیتالی با سرعت بالا شبیه الزامات مدارهای مایکروویو RF است.

بردهای فرکانس بالا PCB چیست؟ طبقه بندی صفحات فرکانس بالا PCB

در عملیات مهندسی عملی ، انتخاب صفحات با فرکانس بالا ساده به نظر می رسد ، اما هنوز عوامل زیادی باید مورد توجه قرار گیرد. از طریق معرفی این مقاله ، به عنوان یک مهندس طراحی PCB یا یک رهبر پروژه با سرعت بالا ، من درک خاصی از ویژگی ها و انتخاب صفحات دارم. خواص الکتریکی ، خواص حرارتی ، قابلیت اطمینان و غیره را درک کنید. و استفاده منطقی از انباشته ، طراحی یک قطعه با قابلیت اطمینان بالا ، محصولات پردازش خوب ، عوامل مختلف برای در نظر گرفتن بهترین.

موارد زیر عوامل اصلی مورد توجه در انتخاب صفحه مناسب را معرفی می کند:

1 ، قابلیت تولید:

مانند فشار دادن چندگانه ، عملکرد دما ، CAF/ مقاومت در برابر حرارت و چقرمگی مکانیکی (ویسکوزیته) (قابلیت اطمینان خوب) ، درجه حرارت ؛

2 ، با عملکرد محصول مطابقت (برق ، ثبات عملکرد ، و غیره):

تلفات کم ، پارامترهای پایدار Dk/Df ، پراکندگی کم ، ضریب تغییر کوچک با فرکانس و محیط ، تحمل کوچک ضخامت مواد و محتوای لاستیک (کنترل امپدانس خوب) ، اگر سیم طولانی است ، فویل مسی با زبری کم را در نظر بگیرید. علاوه بر این ، شبیه سازی در مراحل اولیه طراحی مدارهای با سرعت بالا مورد نیاز است و نتایج شبیه سازی استاندارد مرجع طراحی است. “فناوری Xingsen-Agilent (سرعت بالا/فرکانس RADIO) آزمایشگاه مشترک” مشکل عملکرد نتایج و آزمایشات ناهماهنگ شبیه سازی را حل کرد ، و تعداد زیادی شبیه سازی و تأیید حلقه بسته را با یک روش منحصر به فرد برای دستیابی به سازگاری انجام داد. شبیه سازی و اندازه گیری

بردهای فرکانس بالا PCB چیست؟ طبقه بندی صفحات فرکانس بالا PCB

3. در دسترس بودن به موقع مواد:

بسیاری از چرخه خرید صفحه با فرکانس بالا بسیار طولانی است ، حتی 2-3 ماه. علاوه بر صفحه معمولی فرکانس بالا RO4350 موجودی دارد ، بسیاری از صفحات با فرکانس بالا باید توسط مشتریان ارائه شود. بنابراین ، صفحات با فرکانس بالا و تولیدکنندگان باید در اسرع وقت با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

4. عوامل هزینه:

بسته به حساسیت قیمت محصول ، چه محصول مصرفی باشد ، چه کاربرد مخابراتی ، پزشکی ، صنعتی ، نظامی ؛

5. کاربرد قوانین و مقررات و غیره

سازگار با مقررات زیست محیطی کشورهای مختلف و مطابق با الزامات RoHS و فاقد هالوژن.

در بین عوامل فوق ، سرعت کار مدارهای دیجیتالی با سرعت بالا عامل اصلی است که در انتخاب PCB باید مورد توجه قرار گیرد. هرچه سرعت مدار بیشتر باشد ، مقدار PCBDf انتخابی کوچکتر باید باشد. صفحه مدار با افت متوسط ​​و کم برای مدار دیجیتالی 10Gb/S مناسب خواهد بود. صفحه با افت کمتر برای مدار دیجیتال 25Gb/s مناسب است. پانل هایی با ضرر بسیار کم ، مدارهای دیجیتالی سریعتر و پرسرعت را با نرخ 50 گیگابیت بر ثانیه یا بیشتر در خود جای می دهند.

از مواد Df:

Df بین 0.01 ~ 0.005 برد مدار مناسب برای حد بالای مدار دیجیتال 10Gb/S ؛

Df بین 0.005 ~ 0.003 برد مدار مناسب برای حد بالای مدار دیجیتال 25Gb/S ؛

بردهای مدار با Df بیشتر از 0.0015 برای مدارهای دیجیتالی 50Gb/S یا سرعت بالاتر مناسب هستند.

صفحات پرسرعت متداول عبارتند از:

1) ، راجرز: RO4003 ، RO3003 ، RO4350 ، RO5880 و غیره

2) ، Taiyao TUC: Tuc862 ، 872SLK ، 883 ، 933 و غیره

3) ، پاناسونیک: Megtron4 ، Megtron6 ​​و غیره

4) ، Isola: FR408HR ، IS620 ، IS680 و غیره

5) Nelco: N4000-13 ، N4000-13EPSI ، و غیره

6) ، Dongguan Shengyi ، Taizhou Wangling ، مایکروویو Taixing و غیره