הגדרה של high-frequency PCB board

לוח בתדירות גבוהה מתייחס ללוח התדרים האלקטרומגנטיים המיוחד, המשמש בתדר גבוה (תדר גבוה מ- 300 MHZ או אורך גל פחות ממטר אחד) ומיקרוגל (יותר מ -1 GHZ תדר או אורך גל קטן מ- 3 מטר) בתחום PCB, נמצא על בסיס נחושת הבסיס במיקרוגל באמצעות שיטת ייצור מעגלים קשיחים נפוצה של חלק מהתהליך או שימוש בשיטות עיבוד מיוחדות וייצור לוחות מעגלים. באופן כללי, ניתן להגדיר לוחות בתדר גבוה כלוחות מעגלים בעלי תדרים מעל 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. לדוגמה, חומרי המצע צריכים להיות בעלי תכונות חשמליות מצוינות, יציבות כימית טובה, כאשר הגידול בתדר אות הכוח בדרישות אובדן המצע קטן מאוד, כך שחשיבות לוח הלוח בתדירות גבוהה מודגשת.

Classification of PCB high frequency plate

1, at the end of the ceramic filled thermosetting material

שיטת עיבוד:

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. חומר PTFE (פוליטטרפלואורואילן)

שיטת עיבוד:

1. פתיחת החומר: יש לשמור על סרט מגן כדי למנוע שריטות וחריצות

2. התרגיל:

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

2.2 גיליון אלומיניום כצלחת כיסוי, ולאחר מכן השתמש בצלחת אמין צפופה 1 מ”מ, הדק את צלחת PTFE

2.3 לנפח את האבק מהחור בעזרת אקדח אוויר לאחר הקידוח

2.4 עם אסדת הקידוח היציבה ביותר, פרמטרי הקידוח (בעצם, ככל שהחור קטן יותר, כך קצב הקידוח מהיר יותר, עומס הצ’יפ קטן יותר, כך שיעור ההחזרה קטן יותר)

3. עיבוד החור

טיפול פלזמה או טיפול בהפעלת נתרן – נפתלין מועיל להתכתות הנקבוביות

4. כיור PTH נחושת

4.1 לאחר מיקרו-תחריט (קצב החריטה נשלט על ידי 20 מיקרו-אינץ ‘), הצלחת מוזנת מהגליל להסרת השמן במשיכת 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:

מהם לוחות PCB בתדירות גבוהה? סיווג לוחית בתדירות גבוהה PCB

חומר גיליון בתדירות גבוהה ומהירות גבוהה

בעת בחירת המצע ל- PCB למעגלים בתדר גבוה, יש להתייחס במיוחד למאפייני הווריאציה של חומר DK בתדרים שונים. 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. במיוחד בטווח התדרים מ- L MHz ל- L GHz, ערכי ה- DK וה- DF שלהם משתנים באופן ברור יותר. 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. מעל lGHz, ערך ה- DK שלו משתנה בעדינות. 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.

The dielectric loss factor (DF) of the general substrate material is larger than that of DK due to the influence of frequency variation (especially in the high frequency range). לכן, כאשר מעריכים את מאפייני התדר הגבוה של חומר מצע, עלינו להתמקד בשינוי ערך ה- DF שלו. The substrate materials with high speed and high frequency characteristics are obviously different from the general substrate materials in terms of the variation characteristics at high frequency. One is that with the change of frequency, its (DF) value changes very little. השני דומה לחומר המצע הכללי בטווח וריאציות, אך הערך שלו (DF) נמוך יותר.

How to choose high frequency high speed plate

בחירת לוח ה- PCB חייבת לעמוד בדרישות העיצוב, הייצור ההמוני ועלות האיזון בין. 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.

מהם לוחות PCB בתדירות גבוהה? סיווג לוחית בתדירות גבוהה 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. The integrity of the digital signal and the steepness of the upper and lower edges are the same as the low loss and low distortion transmission of rf microwave (the high frequency harmonic part of the digital signal reaches the microwave band). Therefore, in many respects, the PCB material selection of high-speed digital circuits is similar to the requirements of RF microwave circuits.

מהם לוחות PCB בתדירות גבוהה? סיווג לוחית בתדירות גבוהה 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. להבין תכונות חשמליות, תכונות תרמיות, אמינות וכו ‘. And rational use of stacking, design a piece of high reliability, good processing products, various factors to consider the best.

להלן נציג את הגורמים העיקריים שיש לקחת בחשבון בבחירת הצלחת המתאימה:

1, יכולת ייצור:

כגון ביצועי לחיצה מרובים, ביצועי טמפרטורה, עמידות CAF/ חום וקשיחות מכנית (צמיגות) (אמינות טובה), דירוג אש;

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

אובדן נמוך, פרמטרים יציבים Dk/Df, פיזור נמוך, מקדם שינוי קטן בתדירות וסביבה, סובלנות קטנה לעובי החומר ותכולת הגומי (בקרת עכבה טובה), אם החוט ארוך, שקול רדיד נחושת חספוס נמוך. In addition, simulation is needed in the early stage of high-speed circuit design, and simulation results are the reference standard for design. “טכנולוגיית שינגסן-Agilent (מהירות גבוהה/תדר RADIO) מעבדת משותפת” פתרה את בעיית הביצועים של תוצאות ובדיקות סימולציה לא עקביות, וביצעה מספר רב של סימולציות ובדיקות בפועל במעגל סגור, באמצעות שיטה ייחודית להשגת עקביות של סימולציה ומדידה.

מהם לוחות PCB בתדירות גבוהה? סיווג לוחית בתדירות גבוהה PCB

3. זמינות חומרים בזמן:

Many high-frequency plate procurement cycle is very long, even 2-3 months; 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. גורמי עלות:

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.

להיות תואם את תקנות הסביבה של מדינות שונות ולעמוד בדרישות RoHS וללא הלוגן.

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. לוחית המעגל עם אובדן בינוני ונמוך תתאים למעגל דיגיטלי של 10Gb/S; The plate with lower loss is suitable for 25Gb/s digital circuit; פאנלים עם אובדן נמוך במיוחד יתאימו למעגלים דיגיטליים מהירים ומהירים יותר בקצב של 50Gb/s ומעלה.

From the material Df:

Df בין 0.01 ~ 0.005 מעגל מתאים לגבול העליון של מעגל דיגיטלי 10Gb/S;

Df בין 0.005 ~ 0.003 מעגל מתאים לגבול העליון של מעגל דיגיטלי 25Gb/S;

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), איזולה: FR408HR, IS620, IS680 וכו ‘

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

6), דונגגוואן Shengyi, Taizhou Wangling, Taixing מיקרוגל, וכו ‘