Визначення high-frequency PCB board

Високочастотна плата відноситься до спеціальної електромагнітної частотної плати, яка використовується у високочастотних (частота більше 300 МГц або довжина хвилі менше 1 метра) та мікрохвильовій печі (частота більше 3 ГГц або довжина хвилі менше 0.1 метра) в області Друкована плата, на основі мікрохвильової печі, мідно плакована, використовуючи загальноприйнятий метод виготовлення частини твердої плати частини процесу або використання спеціальних методів обробки та виробництва плат. Загалом, високочастотні плати можна визначити як плати з частотами вище 1 ГГц.

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. Наприклад, матеріали підкладки повинні мати відмінні електричні властивості, хорошу хімічну стійкість, при збільшенні частоти сигналу потужності у вимогах до втрати підкладки дуже малі, тому підкреслюється важливість високочастотної пластини.

Classification of PCB high frequency plate

1, at the end of the ceramic filled thermosetting material

Спосіб обробки:

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. Матеріал ПТФЕ (політетрафторетилен)

Спосіб обробки:

1. Відкриття матеріалу: захисну плівку необхідно утримувати, щоб запобігти подряпинам і поглибленням

2. Дриль:

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

2.2 Алюмінієвий лист як накладка, потім використовуйте амінову пластину товщиною 1 мм, затягніть плиту PTFE

2.3 Видуйте пил з отвору пневматичним пістолетом після свердління

2.4 З найбільш стабільною буровою установкою, параметрами буріння (в основному, чим менше отвір, тим швидше буріння, тим менше навантаження стружки, тим менша швидкість повернення)

3. Обробка отворів

Обробка плазмою або обробка активацією натрію – нафталіном корисна для металізації пор

4. ПТХ раковина мідна

4.1 Після мікротравлення (швидкість мікротравлення регулюється 20 мікродюймами), пластина подається з циліндра для видалення масла при витягуванні 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:

Що таке високочастотні плати друкованої плати? Класифікація високочастотних пластин друкованих плат

Високочастотний і швидкісний листовий матеріал

При виборі підкладки для друкованої плати для високочастотних схем слід особливо звернути увагу на варіаційні характеристики матеріалу DK на різних частотах. 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. Особливо в діапазоні частот від L МГц до L ГГц значення їх DK і DF змінюються більш очевидно. 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. Вище lGHz його значення DK делікатно змінюється. 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.

Коефіцієнт діелектричних втрат (DF) загального матеріалу підкладки більший, ніж коефіцієнт DK через вплив зміни частоти (особливо у високочастотному діапазоні). Тому, оцінюючи високочастотні характеристики матеріалу підкладки, ми повинні орієнтуватися на зміну його значення DF. Матеріали підкладки з високошвидкісними та високочастотними характеристиками, очевидно, відрізняються від загальних матеріалів підкладки з точки зору варіаційних характеристик на високій частоті. По -перше, зі зміною частоти її значення (DF) змінюється дуже мало. Інший подібний до загального матеріалу підкладки в діапазоні варіацій, але його власне значення (DF) нижче.

How to choose high frequency high speed plate

Вибір друкованої плати повинен відповідати вимогам до проектування, масового виробництва та вартості балансу між ними. 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.

Що таке високочастотні плати друкованої плати? Класифікація високочастотних пластин друкованих плат

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. Цілісність цифрового сигналу та крутизна верхнього та нижнього країв такі ж, як передача радіочастотної мікрохвилі з низькими втратами та низькими спотвореннями (високочастотна гармонічна частина цифрового сигналу досягає мікрохвильової смуги). Therefore, in many respects, the PCB material selection of high-speed digital circuits is similar to the requirements of RF microwave circuits.

Що таке високочастотні плати друкованої плати? Класифікація високочастотних пластин друкованих плат

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. Розуміти електричні властивості, теплові властивості, надійність тощо. And rational use of stacking, design a piece of high reliability, good processing products, various factors to consider the best.

Нижче будуть представлені основні фактори, які слід враховувати при виборі відповідної плити:

1, технологічність:

Такі як продуктивність багаторазового пресування, показники температури, CAF/ термостійкість і механічна в’язкість (в’язкість) (хороша надійність), вогнестійкість;

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

Низькі втрати, стабільні параметри Dk/Df, низька дисперсія, невеликий коефіцієнт зміни з частотою та навколишнім середовищем, малий допуск товщини матеріалу та вмісту гуми (хороший контроль опору), якщо дріт довгий, врахуйте мідну фольгу з низькою шорсткістю. In addition, simulation is needed in the early stage of high-speed circuit design, and simulation results are the reference standard for design. «Спільна лабораторія Xingsen Technology-Agilent (висока швидкість/радіочастота)» вирішила проблему продуктивності непослідовних результатів моделювання та випробувань, а також зробила велику кількість моделювань та фактичних перевірок із замкнутою петлею за допомогою унікального методу для досягнення узгодженості моделювання та вимірювання.

Що таке високочастотні плати друкованої плати? Класифікація високочастотних пластин друкованих плат

3. Своєчасна доступність матеріалів:

Багато циклів закупівлі високочастотних пластин дуже довгі, навіть 2-3 місяці; 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. Фактори витрат:

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.

Бути сумісним з екологічними нормами різних країн та відповідати вимогам RoHS та без галогенів.

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. Схема з середніми та низькими втратами підходить для цифрової схеми 10 Гбіт/с; The plate with lower loss is suitable for 25Gb/s digital circuit; Панелі з наднизькими втратами дозволять розміщувати більш швидкісні високошвидкісні цифрові схеми зі швидкістю 50 Гбіт/с або вище.

З матеріалу Df:

Df між 0.01 ~ 0.005 платою, придатною для верхньої межі цифрової схеми 10 Гбіт/с;

Df між 0.005 ~ 0.003 платою, придатною для верхньої межі цифрової схеми 25 Гбіт/с;

Друковані плати з Df не більше 0.0015 підходять для цифрових схем 50 Гбіт/с або вище.

Зазвичай використовуються високошвидкісні пластини:

1), Роджерс: RO4003, RO3003, RO4350, RO5880 тощо

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

3), Panasonic: Megtron4, Megtron6 ​​тощо

4), Ізола: FR408HR, IS620, IS680 тощо

5) Nelco: N4000-13, N4000-13EPSI тощо

6), Дунгуань Шенгі, Тайчжоу Ванглінг, Мікрохвильова піч Тайсінь тощо