Definisi dari high-frequency PCB board

Papan frekuensi tinggi mengacu pada papan sirkuit frekuensi elektromagnetik khusus, digunakan dalam frekuensi tinggi (frekuensi lebih besar dari 300 MHZ atau panjang gelombang kurang dari 1 meter) dan gelombang mikro (frekuensi lebih besar dari 3 GHZ atau panjang gelombang kurang dari 0.1 meter) di bidang PCB, berada di dasar microwave berlapis tembaga menggunakan metode pembuatan papan sirkuit kaku umum dari bagian dari proses atau penggunaan metode pemrosesan khusus dan produksi papan sirkuit. Secara umum, papan frekuensi tinggi dapat didefinisikan sebagai papan sirkuit dengan frekuensi di atas 1GHz.

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. Misalnya, bahan substrat harus memiliki sifat listrik yang sangat baik, stabilitas kimia yang baik, dengan peningkatan frekuensi sinyal daya dalam persyaratan kehilangan substrat sangat kecil, sehingga pentingnya pelat frekuensi tinggi disorot.

Classification of PCB high frequency plate

1, at the end of the ceramic filled thermosetting material

Metode pemrosesan:

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. Bahan PTFE (polytetrafluoroethylene)

Metode pemrosesan:

1. Pembukaan bahan: film pelindung harus dipertahankan untuk mencegah goresan dan lekukan;

2. Latihan:

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

2.2 Lembaran aluminium sebagai pelat penutup, lalu gunakan pelat amina padat 1mm, kencangkan pelat PTFE

2.3 Tiup debu keluar dari lubang dengan pistol udara setelah pengeboran

2.4 Dengan rig pengeboran paling stabil, parameter pengeboran (pada dasarnya, semakin kecil lubang, semakin cepat laju pengeboran, semakin kecil beban Chip, semakin kecil tingkat pengembalian)

3. Pemrosesan lubang

Perawatan plasma atau perawatan aktivasi natrium – naftalena bermanfaat untuk metalisasi pori-pori

4. Tembaga wastafel PTH

4.1 Setelah mikro-etsa (laju mikro-etsa telah dikendalikan oleh 20 mikro-inci), pelat diumpankan dari silinder pelepas oli di tarikan 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:

Apa papan frekuensi tinggi PCB? Klasifikasi pelat frekuensi tinggi PCB

Bahan lembaran frekuensi tinggi dan kecepatan tinggi

Saat memilih substrat untuk PCB untuk sirkuit frekuensi tinggi, pertimbangan khusus harus diberikan pada karakteristik variasi material DK pada frekuensi yang berbeda. 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. Terutama pada rentang frekuensi dari L MHz hingga L GHz, nilai DK dan DFnya berubah lebih jelas. 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. Di atas lGHz, nilai DK-nya berubah perlahan. 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.

Faktor kehilangan dielektrik (DF) dari bahan substrat umum lebih besar daripada DK karena pengaruh variasi frekuensi (terutama pada rentang frekuensi tinggi). Oleh karena itu, ketika mengevaluasi karakteristik frekuensi tinggi dari bahan substrat, kita harus fokus pada perubahan nilai DF-nya. Bahan substrat dengan kecepatan tinggi dan karakteristik frekuensi tinggi jelas berbeda dari bahan substrat umum dalam hal karakteristik variasi pada frekuensi tinggi. Salah satunya adalah dengan perubahan frekuensi, nilai (DF)-nya berubah sangat sedikit. Yang lainnya mirip dengan bahan substrat umum dalam kisaran variasi, tetapi nilainya sendiri (DF) lebih rendah.

How to choose high frequency high speed plate

Pemilihan papan PCB harus memenuhi persyaratan desain, produksi massal dan biaya keseimbangan antara. 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.

Apa papan frekuensi tinggi PCB? Klasifikasi pelat frekuensi tinggi 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. Integritas sinyal digital dan kecuraman tepi atas dan bawah sama dengan kehilangan rendah dan transmisi distorsi rendah dari gelombang mikro rf (bagian harmonik frekuensi tinggi dari sinyal digital mencapai pita gelombang mikro). Therefore, in many respects, the PCB material selection of high-speed digital circuits is similar to the requirements of RF microwave circuits.

Apa papan frekuensi tinggi PCB? Klasifikasi pelat frekuensi tinggi 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. Memahami sifat listrik, sifat termal, keandalan, dll. And rational use of stacking, design a piece of high reliability, good processing products, various factors to consider the best.

Berikut ini akan memperkenalkan faktor utama yang perlu dipertimbangkan dalam memilih pelat yang sesuai:

1, kemampuan manufaktur:

Seperti kinerja pengepresan ganda, kinerja suhu, CAF/tahan panas dan ketangguhan mekanis (viskositas) (keandalan yang baik), peringkat api;

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

Kehilangan rendah, parameter Dk/Df stabil, dispersi rendah, koefisien perubahan kecil dengan frekuensi dan lingkungan, toleransi kecil terhadap ketebalan material dan kandungan karet (kontrol impedansi yang baik), jika kawat panjang, pertimbangkan foil tembaga kekasaran rendah. In addition, simulation is needed in the early stage of high-speed circuit design, and simulation results are the reference standard for design. “Teknologi Xingsen – Agilent (kecepatan tinggi/frekuensi RADIO) Laboratorium gabungan” memecahkan masalah kinerja hasil dan pengujian simulasi yang tidak konsisten, dan melakukan sejumlah besar simulasi dan verifikasi loop tertutup pengujian aktual, melalui metode unik untuk mencapai konsistensi simulasi dan pengukuran.

Apa papan frekuensi tinggi PCB? Klasifikasi pelat frekuensi tinggi PCB

3. Ketersediaan bahan yang tepat waktu:

Banyak siklus pengadaan pelat frekuensi tinggi sangat panjang, bahkan 2-3 bulan; 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. Faktor biaya:

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.

Agar kompatibel dengan peraturan lingkungan dari berbagai negara dan memenuhi persyaratan RoHS dan bebas halogen.

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. Pelat sirkuit dengan kehilangan sedang dan rendah akan cocok untuk sirkuit digital 10Gb/S; The plate with lower loss is suitable for 25Gb/s digital circuit; Panel dengan kehilangan ultra-rendah akan mengakomodasi sirkuit digital berkecepatan tinggi yang lebih cepat dengan kecepatan 50 Gb/dtk atau lebih tinggi.

Dari bahan Df:

Df antara 0.01 ~ 0.005 papan sirkuit cocok untuk batas atas sirkuit digital 10Gb/S;

Df antara 0.005 ~ 0.003 papan sirkuit cocok untuk batas atas sirkuit digital 25Gb/S;

Papan sirkuit dengan Df tidak lebih dari 0.0015 cocok untuk 50Gb/S atau sirkuit digital berkecepatan lebih tinggi.

Pelat berkecepatan tinggi yang umum digunakan adalah:

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

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

3), Panasonic: Megtron4, Megtron6, dll

4), Isola: FR408HR, IS620, IS680, dll

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

6), Dongguan Shengyi, Taizhou Wangling, Microwave Taixing, dll