Definicja high-frequency PCB board

Płytka wysokiej częstotliwości odnosi się do specjalnej płytki drukowanej o częstotliwości elektromagnetycznej, stosowanej w wysokiej częstotliwości (częstotliwość większa niż 300 MHZ lub długość fali jest mniejsza niż 1 metr) i mikrofalowej (częstotliwość większa niż 3 GHZ lub długość fali jest mniejsza niż 0.1 metra) w dziedzinie PCB, jest na bazie mikrofalowej miedzi platerowanej przy użyciu zwykłej sztywnej metody produkcji płytek drukowanych w części procesu lub przy użyciu specjalnych metod przetwarzania i produkcji płytek drukowanych. Ogólnie rzecz biorąc, płytki o wysokiej częstotliwości można zdefiniować jako płytki drukowane o częstotliwościach powyżej 1 GHz.

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. Na przykład materiały podłoża muszą mieć doskonałe właściwości elektryczne, dobrą stabilność chemiczną, a wraz ze wzrostem częstotliwości sygnału mocy wymagania dotyczące strat podłoża są bardzo małe, dlatego podkreśla się znaczenie płyty wysokiej częstotliwości.

Classification of PCB high frequency plate

1, at the end of the ceramic filled thermosetting material

Metoda przetwarzania:

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. Materiał PTFE (politetrafluoroetylen)

Metoda przetwarzania:

1. Otwarcie materiału: folia ochronna musi być zachowana, aby zapobiec zadrapaniom i wgnieceniom;

2. Wiertło:

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

2.2 Blacha aluminiowa jako płyta osłonowa, a następnie użyj płyty aminy o grubości 1 mm, dokręć płytkę PTFE

2.3 Wydmuchaj kurz z otworu pistoletem powietrznym po wierceniu

2.4 Przy najbardziej stabilnej wiertnicy parametry wiercenia (w zasadzie im mniejszy otwór, tym większa prędkość wiercenia, im mniejsze obciążenie wiórami, tym mniejsza prędkość powrotu)

3. Obróbka otworu

Obróbka plazmą lub aktywacja sodem – naftalenem korzystnie wpływa na metalizację porów

4. Miedź zlewu PTH

4.1 Po mikrotrawieniu (szybkość mikrotrawienia kontrolowano o 20 mikrocale) płyta jest podawana z cylindra usuwającego olej w pociągu 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:

Jakie są płytki PCB wysokiej częstotliwości? Klasyfikacja płyt wysokiej częstotliwości PCB

Materiał arkuszowy o wysokiej częstotliwości i wysokiej prędkości

Przy doborze podłoża pod PCB do obwodów wysokiej częstotliwości należy zwrócić szczególną uwagę na charakterystykę zmienności materiału DK przy różnych częstotliwościach. 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. Szczególnie w zakresie częstotliwości od L MHz do L GHz ich wartości DK i DF zmieniają się bardziej wyraźnie. 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. Powyżej lGHz jego wartość DK zmienia się delikatnie. 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.

Współczynnik strat dielektrycznych (DF) ogólnego materiału podłoża jest większy niż współczynnik DK ze względu na wpływ zmian częstotliwości (szczególnie w zakresie wysokich częstotliwości). Dlatego przy ocenie charakterystyki wysokoczęstotliwościowej materiału podłoża powinniśmy skupić się na zmianie jego wartości DF. Materiały podłoża o charakterystyce wysokiej prędkości i wysokiej częstotliwości różnią się oczywiście od ogólnych materiałów podłoża pod względem charakterystyki zmienności przy wysokiej częstotliwości. Jednym z nich jest to, że wraz ze zmianą częstotliwości jego wartość (DF) zmienia się bardzo niewiele. Drugi jest podobny do ogólnego materiału podłoża w zakresie zmienności, ale jego własna wartość (DF) jest niższa.

How to choose high frequency high speed plate

Wybór płytki PCB musi spełniać wymagania projektowe, masową produkcję i koszt równowagi między nimi. 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.

Jakie są płytki PCB wysokiej częstotliwości? Klasyfikacja płyt wysokiej częstotliwości 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. Integralność sygnału cyfrowego i stromość górnych i dolnych zboczy są takie same jak transmisja mikrofalowa o niskich stratach i zniekształceniach (część harmoniczna sygnału cyfrowego o wysokiej częstotliwości sięga pasma mikrofalowego). Therefore, in many respects, the PCB material selection of high-speed digital circuits is similar to the requirements of RF microwave circuits.

Jakie są płytki PCB wysokiej częstotliwości? Klasyfikacja płyt wysokiej częstotliwości 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. Zrozum właściwości elektryczne, właściwości termiczne, niezawodność itp. And rational use of stacking, design a piece of high reliability, good processing products, various factors to consider the best.

Poniżej przedstawiono główne czynniki, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze odpowiedniej płyty:

1, możliwości produkcyjne:

Takie jak wielokrotne prasowanie, wydajność temperaturowa, odporność na CAF / ciepło i wytrzymałość mechaniczna (lepkość) (dobra niezawodność), ocena ogniowa;

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

Niskie straty, stabilne parametry Dk/Df, niska dyspersja, mały współczynnik zmiany z częstotliwością i środowiskiem, mała tolerancja grubości materiału i zawartości gumy (dobra kontrola impedancji), jeśli przewód jest długi, rozważ folię miedzianą o małej chropowatości. In addition, simulation is needed in the early stage of high-speed circuit design, and simulation results are the reference standard for design. „Xingsen Technology – Agilent (high speed/RADIO frequency) Joint laboratory” rozwiązało problem wydajności niespójnych wyników symulacji i testów, a także wykonało dużą liczbę symulacji i weryfikacji rzeczywistych testów w pętli zamkniętej za pomocą unikalnej metody osiągnięcia spójności symulacja i pomiar.

Jakie są płytki PCB wysokiej częstotliwości? Klasyfikacja płyt wysokiej częstotliwości PCB

3. Terminowa dostępność materiałów:

Cykl zakupu wielu płyt o wysokiej częstotliwości jest bardzo długi, nawet 2-3 miesiące; 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. Czynniki kosztów:

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.

Aby był zgodny z przepisami środowiskowymi różnych krajów i spełniał wymagania RoHS i bezhalogenowy.

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. Płytka obwodu o średniej i niskiej stratności będzie odpowiednia dla obwodu cyfrowego 10Gb/S; The plate with lower loss is suitable for 25Gb/s digital circuit; Panele o ultraniskich stratach pomieszczą szybsze, szybkie obwody cyfrowe o szybkości 50 Gb/s lub wyższej.

From the material Df:

Df między 0.01 ~ 0.005 płytka drukowana odpowiednia dla górnej granicy obwodu cyfrowego 10 Gb/S;

Df między 0.005 ~ 0.003 płytka drukowana odpowiednia dla górnej granicy obwodu cyfrowego 25 Gb/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 itd.

3), Panasonic: Megtron4, Megtron6, etc

4), Isola: FR408HR, IS620, IS680 itp

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

6), Dongguan Shengyi, Taizhou Wangling, Kuchenka mikrofalowa itp