Definição de high-frequency PCB board

Placa de alta frequência refere-se à placa de circuito de frequência eletromagnética especial, usada em alta frequência (frequência maior que 300 MHz ou comprimento de onda menor que 1 metro) e microondas (frequência maior que 3 GHZ ou comprimento de onda menor que 0.1 metros) no campo de PCB, está no revestimento de cobre de base de microondas usando o método de fabricação de placa de circuito rígido comum de uma parte do processo ou o uso de métodos de processamento especiais e a produção de placas de circuito. Em geral, as placas de alta frequência podem ser definidas como placas de circuito com frequências acima de 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. Por exemplo, os materiais do substrato precisam ter excelentes propriedades elétricas, boa estabilidade química, com o aumento da frequência do sinal de potência nos requisitos de perda do substrato são muito pequenos, por isso a importância da placa de alta frequência é destacada.

Classification of PCB high frequency plate

1, at the end of the ceramic filled thermosetting material

Método de processamento:

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. Material PTFE (politetrafluoroetileno)

Método de processamento:

1. Abertura do material: a película protetora deve ser mantida para evitar arranhões e indentação

2. O exercício:

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

2.2 Folha de alumínio como placa de cobertura, em seguida, use placa de amina densa de 1 mm, aperte a placa de PTFE

2.3 Limpe a poeira do buraco com a pistola de ar após a perfuração

2.4 Com a plataforma de perfuração mais estável, parâmetros de perfuração (basicamente, quanto menor o furo, mais rápida a taxa de perfuração, menor a carga de cavacos, menor a taxa de retorno)

3. O processamento do furo

Tratamento de plasma ou sódio – o tratamento de ativação de naftaleno é benéfico para a metalização dos poros

4. PTH coletor de cobre

4.1 Após a micro-corrosão (a taxa de micro-corrosão foi controlada por 20 micro-polegadas), a placa é alimentada a partir do cilindro de remoção de óleo no PTH pull

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:

O que são placas de alta frequência PCB? Classificação de placa de alta frequência PCB

Material em folha de alta frequência e alta velocidade

Ao selecionar o substrato para PCB para circuitos de alta frequência, consideração especial deve ser dada às características de variação do material DK em diferentes frequências. 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. Especialmente na faixa de frequência de L MHz a L GHz, seus valores DK e DF mudam mais obviamente. 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. Acima de lGHz, seu valor DK muda suavemente. 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.

O fator de perda dielétrica (DF) do material de substrato geral é maior do que o DK devido à influência da variação de frequência (especialmente na faixa de alta frequência). Portanto, ao avaliar as características de alta frequência de um material de substrato, devemos nos concentrar na mudança de seu valor DF. Os materiais de substrato com características de alta velocidade e alta frequência são obviamente diferentes dos materiais de substrato gerais em termos das características de variação em alta frequência. Uma é que com a mudança de frequência, seu valor (DF) muda muito pouco. O outro é semelhante ao material de substrato geral na faixa de variação, mas seu próprio valor (DF) é menor.

How to choose high frequency high speed plate

A seleção da placa PCB deve atender aos requisitos de design, produção em massa e custo do equilíbrio entre os dois. 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.

O que são placas de alta frequência PCB? Classificação de placa de alta frequência 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. A integridade do sinal digital e a inclinação das bordas superior e inferior são iguais à baixa perda e baixa distorção da transmissão de microondas rf (a parte harmônica de alta frequência do sinal digital atinge a banda de microondas). Therefore, in many respects, the PCB material selection of high-speed digital circuits is similar to the requirements of RF microwave circuits.

O que são placas de alta frequência PCB? Classificação de placa de alta frequência 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. Compreenda as propriedades elétricas, propriedades térmicas, confiabilidade, etc. And rational use of stacking, design a piece of high reliability, good processing products, various factors to consider the best.

O seguinte irá apresentar os principais fatores a serem considerados na seleção da placa apropriada:

1, capacidade de fabricação:

Tais como desempenho de prensagem múltipla, desempenho de temperatura, CAF / resistência ao calor e dureza mecânica (viscosidade) (boa confiabilidade), classificação de fogo;

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

Baixa perda, parâmetros Dk / Df estáveis, baixa dispersão, pequeno coeficiente de mudança com frequência e ambiente, pequena tolerância de espessura do material e conteúdo de borracha (bom controle de impedância), se o fio for longo, considere folha de cobre de baixa rugosidade. In addition, simulation is needed in the early stage of high-speed circuit design, and simulation results are the reference standard for design. “Tecnologia Xingsen – Laboratório conjunto Agilent (alta velocidade / frequência de RÁDIO)” resolveu o problema de desempenho de resultados e testes de simulação inconsistentes e fez um grande número de simulação e verificação de loop fechado de teste real, por meio de um método exclusivo para atingir a consistência de simulação e medição.

O que são placas de alta frequência PCB? Classificação de placa de alta frequência PCB

3. Disponibilidade atempada de materiais:

Muitos ciclo de aquisição de placas de alta frequência é muito longo, até 2-3 meses; 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. Fatores de custo:

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.

Para ser compatível com as regulamentações ambientais de diferentes países e atender aos requisitos de RoHS e livre de halogênio.

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. A placa de circuito com perda média e baixa será adequada para circuito digital de 10 Gb / S; The plate with lower loss is suitable for 25Gb/s digital circuit; Os painéis com perda ultrabaixa acomodam circuitos digitais mais rápidos e de alta velocidade a taxas de 50 Gb / s ou mais.

From the material Df:

Df entre 0.01 ~ 0.005 placa de circuito adequada para o limite superior de circuito digital de 10 Gb / S;

Df entre 0.005 ~ 0.003 placa de circuito adequada para o limite superior de circuito digital de 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, etc

3), Panasonic: Megtron4, Megtron6, etc

4), Isola: FR408HR, IS620, IS680, etc.

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

6), Dongguan Shengyi, Taizhou Wangling, Taixing Microondas, etc.