Definisi papan PCB frekuensi tinggi

Papan frekuensi tinggi merujuk kepada papan litar frekuensi elektromagnetik khas, yang digunakan dalam frekuensi tinggi (frekuensi melebihi 300 MHZ atau panjang gelombang kurang dari 1 meter) dan gelombang mikro (lebih besar daripada frekuensi 3 GHZ atau panjang gelombang kurang dari 0.1 meter) dalam bidang PCB, menggunakan tembaga asas gelombang mikro menggunakan kaedah pembuatan papan litar tegar biasa dari sebahagian proses atau penggunaan kaedah pemprosesan khas dan pengeluaran papan litar. Secara amnya, papan frekuensi tinggi boleh didefinisikan sebagai papan litar dengan frekuensi melebihi 1GHz.

Dengan perkembangan sains dan teknologi yang pesat, semakin banyak reka bentuk peralatan berada di jalur gelombang mikro (> 1GHZ) dan bahkan dengan medan gelombang milimeter (30GHZ) di atas aplikasi, yang juga bermaksud bahawa frekuensi lebih tinggi dan lebih tinggi, substrat keperluan papan litar juga lebih tinggi dan lebih tinggi. Sebagai contoh, bahan substrat perlu mempunyai sifat elektrik yang sangat baik, kestabilan kimia yang baik, dengan peningkatan frekuensi isyarat kuasa dalam keperluan kehilangan substrat sangat kecil, sehingga pentingnya plat frekuensi tinggi diserlahkan.

Pengelasan plat frekuensi tinggi PCB

1, pada akhir bahan termoset yang diisi seramik

Kaedah pemprosesan:

Dan proses pemprosesan yang serupa dengan resin epoksi / tenunan kaca (FR4), tetapi platnya lebih rapuh, mudah pecah, penggerudian dan muncung gerudi plat gong dan jangka hayat pisau gong dikurangkan sebanyak 20%.

2. Bahan PTFE (polytetrafluoroethylene)

Kaedah pemprosesan:

1. Pembukaan bahan: filem pelindung mesti ditahan untuk mengelakkan calar dan lekukan

2. Latih tubi:

2.1 menggunakan gerudi baru (standard 130), satu bahagian ditumpuk adalah yang terbaik, tekanan kaki penekan adalah 40psi

2.2 Kepingan aluminium sebagai plat penutup, kemudian gunakan plat amina 1mm padat, ketatkan plat PTFE

2.3 Tiup habuk keluar dari lubang dengan senapang udara selepas penggerudian

2.4 Dengan rig penggerudian yang paling stabil, parameter penggerudian (pada dasarnya, semakin kecil lubang, semakin cepat laju penggerudian, semakin kecil beban Chip, semakin kecil kadar pengembaliannya)

3. Pemprosesan lubang

Rawatan plasma atau pengaktifan natrium – naftalena bermanfaat untuk metalisasi liang

4. PTH sinki tembaga

4.1 Setelah mikro-etsa (kadar etsa mikro telah dikendalikan oleh 20 mikro inci), plat diberi makan dari silinder penyingkiran minyak dalam tarikan PTH

4.2 Sekiranya perlu, lalui PTH kedua, hanya dari ramalan? Silinder mula memasuki pinggan

5. Kimpalan rintangan

5.1 Pra-rawatan: gunakan plat pencuci asid dan bukannya plat pencanai mekanikal

5.2 Selepas pra-rawatan, bakar pinggan (90 ℃, 30min), sikat minyak hijau dan sembuh

5.3 Tiga pinggan penaik: satu ialah 80 ℃, 100 ℃ dan 150 ℃ setiap 30 minit (jika minyak dijumpai di permukaan substrat, ia boleh dikerjakan semula: basuh minyak hijau dan aktifkan semula)

6. Papan gong

Letakkan kertas putih di permukaan litar papan PTFE, dan pasangkannya dengan plat asas fr-4 atau plat asas fenolik dengan ketebalan 1.0mm dan penyingkiran tembaga: Seperti yang ditunjukkan dalam gambar:

Apakah papan frekuensi tinggi PCB? Pengelasan plat frekuensi tinggi PCB

Bahan lembaran frekuensi tinggi dan berkelajuan tinggi

Semasa memilih substrat untuk PCB untuk litar frekuensi tinggi, pertimbangan khusus harus diberikan kepada ciri variasi bahan DK pada frekuensi yang berbeza. Untuk keperluan penghantaran kelajuan tinggi isyarat atau kawalan impedans ciri, DF dan kinerjanya di bawah keadaan frekuensi, suhu dan kelembapan disiasat.

Di bawah keadaan variasi frekuensi, nilai DK dan DF bahan substrat umum berubah dengan banyak. Terutama dalam julat frekuensi dari L MHz hingga L GHz, nilai DK dan DF mereka berubah dengan lebih jelas. Contohnya, bahan substrat gentian kaca epoksi UMUM (FR-4 umum) mempunyai nilai DK 4.7 pada lMHz dan nilai DK 4.19 pada lGHz. Di atas lGHz, nilai DKnya berubah dengan lembut. Sebagai contoh, di bawah l0GHz, nilai DK FR-4 adalah 4.15. Untuk bahan substrat dengan kelajuan tinggi dan ciri frekuensi tinggi, nilai DK sedikit berubah. Dari lMHz hingga lGHz, nilai DK kebanyakannya berada dalam lingkungan 0.02. Nilai DK cenderung menurun sedikit pada frekuensi yang berbeza dari rendah ke tinggi.

Faktor kehilangan dielektrik (DF) bahan substrat umum lebih besar daripada DK kerana pengaruh variasi frekuensi (terutamanya dalam julat frekuensi tinggi). Oleh itu, semasa menilai ciri frekuensi tinggi bahan substrat, kita harus fokus pada perubahan nilai DFnya. Bahan substrat dengan ciri kelajuan tinggi dan frekuensi tinggi jelas berbeza dari bahan substrat umum dari segi ciri variasi pada frekuensi tinggi. Salah satunya ialah dengan perubahan frekuensi, nilai (DF) berubah sangat sedikit. Yang lain serupa dengan bahan substrat umum dalam julat variasi, tetapi nilai (DF) sendiri lebih rendah.

Cara memilih plat kelajuan tinggi frekuensi tinggi

Pemilihan papan PCB mesti memenuhi keperluan reka bentuk, pengeluaran besar-besaran dan kos keseimbangan antara. Ringkasnya, keperluan reka bentuk terdiri daripada dua komponen: kebolehpercayaan elektrik dan struktur. Ini biasanya penting semasa merancang papan PCB berkelajuan tinggi (frekuensi lebih besar daripada GHz). Sebagai contoh, bahan fr-4 yang biasa digunakan hari ini mungkin tidak dapat digunakan kerana Df (Dielectricloss) yang besar pada frekuensi beberapa GHz.

Apakah papan frekuensi tinggi PCB? Pengelasan plat frekuensi tinggi PCB

Sebagai contoh, isyarat digital berkelajuan tinggi 10Gb / S adalah gelombang persegi, yang boleh dianggap sebagai superposisi isyarat sinusoidal dengan frekuensi yang berbeza. Oleh itu, 10Gb / S mengandungi banyak isyarat frekuensi yang berbeza: isyarat asas 5Ghz, 3 pesanan 15GHz, 5 pesanan 25GHz, isyarat 7 pesanan 35GHz, dll. Integriti isyarat digital dan kecuraman tepi atas dan bawah adalah sama dengan transmisi kehilangan dan rendah distorsi gelombang mikro rf (bahagian harmonik frekuensi tinggi dari isyarat digital mencapai jalur gelombang mikro). Oleh itu, dalam banyak aspek, pemilihan bahan PCB litar digital berkelajuan tinggi serupa dengan keperluan litar gelombang mikro RF.

Apakah papan frekuensi tinggi PCB? Pengelasan plat frekuensi tinggi PCB

Dalam operasi kejuruteraan praktikal, pemilihan plat frekuensi tinggi nampak mudah, tetapi masih banyak faktor yang perlu dipertimbangkan. Melalui pengenalan makalah ini, SEBAGAI jurutera reka bentuk PCB atau pemimpin projek berkelajuan tinggi, saya mempunyai pemahaman tertentu mengenai ciri dan pemilihan plat. Fahami sifat elektrik, sifat terma, kebolehpercayaan, dll. Dan penggunaan susun yang rasional, reka bentuk kepandaian yang tinggi, produk pemprosesan yang baik, pelbagai faktor untuk dipertimbangkan yang terbaik.

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

1, pembuatan:

Seperti prestasi penekanan berganda, prestasi suhu, ketahanan CAF / haba dan ketangguhan mekanikal (kelikatan) (kebolehpercayaan yang baik), penilaian kebakaran;

2, dengan prestasi pemadanan produk (elektrik, kestabilan prestasi, dll.):

Kerugian rendah, parameter Dk / Df stabil, penyebaran rendah, pekali perubahan kecil dengan frekuensi dan persekitaran, toleransi kecil terhadap ketebalan bahan dan kandungan getah (kawalan impedans yang baik), jika wayar panjang, pertimbangkan kerajang tembaga kekasaran yang rendah. Di samping itu, simulasi diperlukan pada peringkat awal reka bentuk litar berkelajuan tinggi, dan hasil simulasi adalah standard rujukan untuk reka bentuk. “Xingsen Technology – Agilent (kelajuan tinggi / frekuensi RADIO) Makmal bersama” menyelesaikan masalah prestasi hasil dan ujian simulasi yang tidak konsisten, dan melakukan sebilangan besar simulasi dan pengesahan ujian gelung tertutup sebenar, melalui kaedah unik untuk mencapai konsistensi simulasi dan pengukuran.

Apakah papan frekuensi tinggi PCB? Pengelasan plat frekuensi tinggi PCB

3. Ketersediaan bahan yang tepat pada masanya:

Banyak kitaran perolehan plat frekuensi tinggi sangat lama, bahkan 2-3 bulan; Selain plat frekuensi tinggi konvensional RO4350 mempunyai inventori, banyak plat frekuensi tinggi perlu disediakan oleh pelanggan. Oleh itu, plat frekuensi tinggi dan pengeluar perlu berkomunikasi dengan lebih awal, secepat mungkin;

4. Faktor kos:

Bergantung pada kepekaan harga produk, sama ada produk pengguna, atau aplikasi telekomunikasi, perubatan, perindustrian, ketenteraan;

5. Kebolehlaksanaan undang-undang dan peraturan, dll.

Sesuai dengan peraturan persekitaran negara yang berbeza dan memenuhi syarat RoHS dan bebas halogen.

Antara faktor di atas, kelajuan litar digital berkelajuan tinggi adalah faktor utama yang perlu dipertimbangkan dalam pemilihan PCB. Semakin tinggi kelajuan litar, semakin kecil nilai PCBDf yang dipilih. Plat litar dengan kehilangan sederhana dan rendah akan sesuai untuk litar digital 10Gb / S; Plat dengan kehilangan yang lebih rendah sesuai untuk litar digital 25Gb / s; Panel dengan kerugian ultra rendah akan menampung litar digital berkelajuan tinggi yang lebih pantas pada kadar 50Gb / s atau lebih tinggi.

Dari bahan Df:

Df antara papan litar 0.01 ~ 0.005 sesuai untuk had atas litar digital 10Gb / S;

Df antara papan litar 0.005 ~ 0.003 sesuai untuk had atas litar digital 25Gb / S;

Papan litar dengan Df tidak lebih daripada 0.0015 sesuai untuk litar digital berkelajuan 50Gb / S atau lebih tinggi.

Plat berkelajuan tinggi yang biasa 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