Háttíðni prentplötu

Hárhrós PCB er tegund af PCB sem notar sérstök undirlög með lágan dielektríkustuðul (Dk) og lágan dielektríkustap (Df), eins og PTFE og Rogers röð. Það krefst strangs viðvörunarstjórnunar og örugga tenginga til að minnka óæskilega viðnám. Það er sérstaklega hönnuð fyrir aðflutning hárhrós merkjum frá 300 MHz til 3 GHz. Háguðnun prentplötu, sem er víða samhæf við búnað í sviðum eins og samskipti, herfjármál, læknisfræði vörn og neytendavörur.

Einkenni háfrekstrar prentplötu

Einkenni háfrekstrar samskiptaíluta eru hönnuð með tilliti til þriggja lykilkrava: lágt tapsmagn, há stöðugleiki og hindranir á háfreksturssígnalum á bilinu 300 MHz til 3 GHz. Hvert einkenni tengist ákveðnum efniaval, ferliskröfum og notkunargildi. Hér fylgir nánari greining:

Lágt tapsmagn undirlagsmaterials

Þegar háfreksturssígnalar eru sendir, kemur fyrir orku taps vegna dielektriska eiginleika undirlagsins. Þetta er kjarnorkun munurinn á háfrekstarílum og venjulegum prentplötum.
Lykilfæribreytur

· Lágur dielektriskur stuðull (Dk): Dielektriski stuðull ákvarðar flugstyrkur tölvuumsendinga. Ju lægri Dk gildið er, því hærra er flugstærðin og minni eru tímabilin í umsendingunni. Dk-gildi mikilhraða PCB

undirlags er venjulega stöðugt á bilinu 2,2 til 4,5 (Dk algengs FR-4 undirlags er að meðaltali 4,6 til 4,8), og nauðsynlegt er að tryggja stöðugleika Dk við mismunandi hitastigum og tíðnir til að koma í veg fyrir aðstæðubreytingar í merkinu.

· Lágur dielektriskur tapsstuðull (Df): Df-gildið speglar beint orku tapsinn á merkinu í undirlaginu. Ju lægra Df gildið er, því minni er tap. Df-gildi mikilhraða PCB undirlags er yfirleitt minna en 0,002 (Df

venjulegs FR-4 er um 0,02), sem gerir kleift að minnka merkiatöp á öruggan hátt og er sérstaklega hentugt fyrir langdræga og mikilhraða umsendingu.

Típískt undirlag

·PTFE (Polytetrafluoroethylene): Dk≈2,1, Df≈0,0009, hitaþol, (yfir 260℃), sterkur efnaþol, er fyrstvalin í kröfuhæfum aðstæðum eins og í herförunni og samskipti með geimföngum.

· Rogers röð (eins og RO4350B): Dk≈3,48, Df≈0,0037, með mjög góða stöðugleika í impedans, hentar fyrir 5G-basastöðvar og RF-modúla.

· Hár tíðni epóxýhars efni: Lágari kostnaður, Dk≈3,5-4,0, uppfyllir grunnkröfur RF-hluta í neytendavörum.

Hátt nákvæmni í impedansstjórnun

Háttíðni stöður eru mjög viðkvæmar fyrir breytingar á impedans. Impedansmismunur getur valdið endurspeglingu stefa, standandi bylgjum og afgreiningu, sem beint áhrifar á afköst tækjanna.

· Impedansstjórnunarstaðlar: Algengustu impedansgildin fyrir háttíðni PCB eru 50Ω (fyrir RF/míkróbylgju sendingu) og 75Ω (fyrir mynd/koaxíalvíður sendingu). Impedansframleiðsla ætti að vera stjórnuð

innan ±3% til ±5% (hrukkuvíddarmörkun fyrir venjulegar PCB-spor eru oftast ±10%).

· Framkvæmdaraðferð: Með nákvæmri hönnun á fjórum kjarnastærðum – línuvídd, millibili milli lína, efniþykkt og kolefniþykkt – og staðfestingu með rafrafjóluggrennjunarforritum (eins og ADS, HFSS),

er tryggt jafnvægi í hrukkuvídd. Til dæmis er hrukkuvídd giskaðra lína beint hlutföll af línuvídd og andhverft hlutfall af efniþykkt. Það verður að stilla endurnýtt til að

ná markgildinu.

Lágir ótímabærir breytustuðlar og hindrunarandstöðu eiginleikar

Í háttíðni rásir geta ótímabærir hleðslutölur og spennur orsakað viðbótarrummur, sem leidir til undirstrikunar (crosstalk) eða rafrafjólubestralingar (EMI). Þess vegna verður að hanna háttíðni PCB-spor

og laga þau til að minnka ótímabæra áhrif.

Hönnun með lága ótímabæra breytustuðla

Styttið viðullengdina, minnkið umhverfisleiðina og læggið fórnarlindirnar í vefja;

Aukið millibilið á stefnulínur eða notaðu aðskilin jörðunarskilm til að minnka fórnarlindirnar í vefja;

Sérstök sendingarlínuuppsetningu eins og mikrostriplínur og bandlínur er beitt til að minnka raflaga sameiningu á milli stefna og ytri heimsins.

Andvarn gegn rafmagnshörðun (EMI)

Aukið fjölda jörðunarskika til að mynda „skyggjuefni“ og blokkera utanaðkomandi rafmagnshörðun;

Framkvæmið staðbundna skyggju á viðkvæmum hlutum (eins og RF-chipum) til að minnka innri stefnutilraunir;

Lagfærið uppsetningu á straumforsyningu og jörðun til að minnka áhrif streitu frá straumforsyningu á hámælandi stefnur.

Uppáhalds eiginleikar í tengslum við líkamlega og umhverfismótanleika

Notkunarsvæði hárar tíðni PCB eru oftast í sviðum með strangar kröfur til umhverfis eins og iðlustjórnun, heilbrigðisþjónusta og herfara. Þess vegna verða grunnefni og ferli að uppfylla

auknar kröfur til eiginleika

· Hitaeðli: Sum grunnefni (eins og PTFE, Rogers) geta orðið fyrir hita yfir 260℃, og uppfylla kröfur til reyfusóldrunar og bylgjusóldrunar, auk þess sem þau henta fyrir

langvarandi rekstur tækja í hitamiklum umhverfi.

· Efnaeðli: Grunnefnið verður að hafa einkenni eins og ámot- og súrustand, auk þurrkueðlis, til að koma í veg fyrir að grunnefnið skiptist og koparfolíaðið oxíðist í erfiðum aðstæðum.

· Meðferðarstöðugleiki: Koparfolían hefir sterka festingu við grunnið, sem gerir hana minna líklega til að beygjast eða brotast, og tryggir þannig áreiðanleika búnaðarins undir skjálfta- og skemmdarástandi.

Háar nákvæmni í framleiðslu

Nákvæmni í úrvinnslu hár tíðni PCB er miklu hærri en venjulegra PCB. Lykilkröfur við aðalúrvinnslu innihalda:

· Fínn línuvídd/linjumellirými: Getur náð línuvídd og millirými á 3mil/3mil (0,076mm/0,076mm) eða enn þynna, og uppfyllir þannig kröfur um rásir með hátt þéttleika og há tíðni.

· Nákvæm borun: Lágmarks gatnamæling getur náð 0,1mm, og gatnalágufrávik er stjórnað innan ±0,01mm, til að forðast breytingar á hindrun vegna gatnalágufrávika.

· Yfirborðsmeðhöndlun: Gull- og silfurskólungar eru aðallega notuð til að minnka töpun á undirborði (höðuskineffektið veldur því að hámætt merki safnast á undirborði, og slétt yfirborðsmeðhöndlun getur minnkað töpuna).

getur minnkað töpuna).

Kjarnaefni

Efnið er grunnur hámættra prentaðra tengiborða (PCB) og hefur bein áhrif á töpu og stöðugleika við merkisleiðslu. Eftirfarandi eru helstu tegundir og stærðir:

Koparfolíuefni

Háttíðni stefur hafa húðáhrif (stefur eru beint á yfirborði leiðarans til sendingu), svo val á koparfolíu verður að miðla við bæði leiðslu ávöxtun og sléttu yfirborðs:

Rafgreiningar koparfolía: Lágur kostnaður, jafnloks miðlungs yfirborðsgróf, hentar flestum háttíðni PCB aðstæðum;

Völluð koparfolía: Sléttari yfirborð, minni tap vegna húðáhrifa, hentar háttíðni og hávænleikar útvarpsbúnaði;

Þykkt koparfolíu: Algengast er 1oz (35μm) eða ½oz (17.5μm). Þunnari koparfolía getur minnkað skyggða víðnám og er meira hentug fyrir háþéttu háttíðni rásir.

Yfirborðsmeðhöndlunarefni

Yfirborðsmeðhöndlun háttíðni PCB verður að minnka snertingarviðnám, koma í veg fyrir oxun koparfolíu og forðast að hafa áhrif á sendingu háttíðni stefa

· Gullplötun (ENIG): Slétt yfirborð, sterkt andspyrna gegn oxun, lágur snertingarviðnámsmótstaðningur, lítið áhrif á tappan á hámætti merkjum, hentar fyrir nákvæmar RF tengi.

· Silfurplötun: Hefur betri rafleiðslu en gullplötun og lægra tapp, en er viðkvæmt fyrir oxun og krefst andsvarnar gegn oxun. Hentar fyrir hámættarífa sveifluborð.

· Organíska lodmaska (OSP): Er með lágan kostnað og einfalda ferli, en hitaeðli þess er meðaltals. Hentar fyrir hámættarífa PCB í neytendavörum sem eru viðkvæmar fyrir kostnaði.

Kjarni hámættarífrar PCB hönnunar er að tryggja heildargildi, lágan tappa og hindrunarvarnir á merkjum á bilinu 300 MHZ til 3GHz. Það krefst strangrar stjórnunar í mörgum víddum eins og val á grunnefni, stjórnun á viðnámi, rásarlengingaruppsetningu og jörðunarskýrslu. Sérstök varúðarreglur eru eftirfarandi:

Nákvæmt val á grunnefnum

Beitið forgangsrétti að velja sérhæfð efni með lágan Dk (2,2-4,5) og lágan Df (< 0,002) (eins og PTFE, Rogers RO4350B) og dragið frá að nota venjuleg FR-4 efni til að koma í veg fyrir of mikla veikingu hámáttarmerkja.

Verður að staðfesta stöðugleika Dk-gildisins fyrir efnið innan virkri hitastig- og tíðnisviðs til að koma í veg fyrir breytingar á innstæðu sem valdir eru af umhverfisbreytingum.

Innstæðustýring er strang í öllum ferlunum

Samvirkni milli línuvíddar, millibili, efniþykktar og innstæðu er útreiknuð áður en ferlið hefst með sviptisímuleringshugbúnaði (eins og ADS, HFSS). Algengustu markmikilvæðu innstæðurnar eru

50Ω (fyrir RF-tilflutning) og 75Ω (fyrir myndbandaflutning).

Innstæðutölvuleikur ætti að vera innan ±3% til ±5%. Við beiningarleggingu ætti að forðast skyndilegar breytingar á línuvídd og horn á 90° til að koma í veg fyrir merkjaskrifningu vegna ósamfelldrar innstæðu.

Háttíðni-slaglínur ættu að vera eins mörgum tilfelli lagðar sem yfirborðs-mikrostrip- eða innri striplínur til að minnka varíasjón í hindrun vegna ójafns efni.

Laga hliðarbreytileika fyrir vírleggerð

Stytta háttíðni-spóra: Forðast á langri rás, minnka hliðarbundinnan vélknúning og minnka undirbendingu og útvarpun merkja.

Auka millibilið milli merkjaspóra: Millibilið milli háttíðni-lína ætti að vera ≥3 sinnum breidd línu, eða ætti að nota jörðunarskurðband til að minnka hliðarbundna vélspennu og skammtvirkjun merkja.

Forðast samsíða línur og krosslínur: Samhliða lagning er viðblandningaráhrifin, krosslagning krefst aðskilningar með jörðunarslári eða þvert yfirferðaraðferð ætti að vera notuð.

Raflöggin á nándardeilum: Háttíðni-tæki eins og RF-chip, loftnet og tengi ættu að vera fallegt saman til að minnka lengd háttíðni-rása.

Jörðun og skjólkunn hönnun bætir viðbrögðunargáfu

Fyrir marglaga plötu er ráðlegt að gefa forgang til hönnunar á samfelldum jardlögum: Jardlagið getur verið notað sem endurhleypsluleið fyrir stefnu, minnkað lykkjuímpedans og einnig verið notað til að skjóla gegn stefnuskömminni milli laga.

Einhliða plötur ættu að vera útbreiðddar yfir stórt svæði til að minnka jörðunarsviðnun.

Staðbundin skjólkun viðkvæmra hluta: Fyrir kjarnaþætti eins og RF-aukava og sveiflu, er hægt að hanna metallskjöl til að blokka fyrir utanaðkomandi elektromagnétískri truflun (EMI) og innri stefnútsendingu.

Aðgreining á stafrænni jörð og háfrekvens jörð: Háfrekvenstækni jörðin og stafræna rásina jörð ættu að vera tengd í einum punkti til að koma í veg fyrir að stafræn rusl myndi koppulast inn í háfrekvenstækni stefnuleið.

Hönnun ávinnslu og síuskerðar minnkar rusl

Háttíðnihringir eru viðkvæmir fyrir hlýðustigið. Þess vegna ættu háttíðni síufelgjarar (eins og 0,1μF keramíkfelgjarar + 10μF tantalfelgjarar) að vera tengdir í sérhverja röð við rafmagnsinnfærslu endann og

við rafmagnspinnuna á chipinu til að sía burt frá háttíðni hlýði í rafmagnsforræðinu.

Rafmagnsleiðslan ætti að vera stutt og breið til að minnka spennuhradið í leiðslunni og forðast sameinkun rafmagns hlýðis við háttíðni stig.

Framleiðsluaðferðin er samhæf við yfirborðsmeðhöndlun

Veldu vinnsluaðferð sem styður fína línu breidd/linju millibili (3mil/3mil og minna) og nákvæma bórðun (holu þvermálstölræsi ±0,01mm) til að uppfylla nákvæmni kröfur háttíðni PCB.

Fyrir yfirborðsmeðhöndlun eru gullplötun og silfurplötun ákveðið: Yfirborð gullplötunar er slétt og hefir lágt snertimótstað. Silfurplötun hefir góða rafleiðni og lágan húðáhrifatap, sem gerir hana hentugar fyrir há-

tíðni aðstæður. Ventið við að nota OSP-aðferðir með slæma andvarnar eiginleika í kjarna háttíðni svæðinu.

Hitabúðgerðin er aðlagað hárri hitastigi kröfum

Sum háttíðni undirstöður (eins og PTFE) hafa slæma hitaleiðni. Þess vegna er nauðsynlegt að hanna hitaafleiðslu leiðina á skynsamlegan hátt eða nota hitaleiðandi þéttiblöndur til að koma í veg fyrir brotthvörf undirstöðunnar og

afslæpping á afköstum sem veldur hita sem framleiðslur hár afl tæki.

Lágur merkjatapi tryggir gæði áframkvæmdar

Með því að nota sérstök undirlög með lágri dielektriskri fastahlutföllu (Dk) og lágu dielektriskum tapsmargfeldi (Df), eins og PTFE og Rogers röð, er hægt að minnka orku-tap hámálssígnala á bilinu 300 MHZ til 3 GHz í gegnumsendingu á skynsamlegan hátt

minnka valning á undirritun, forðast brot í stefnu og uppfylla kröfur um langdræga og hámáls tengilasamband og gagnaflytjum.

Hávist viðhald á viðnámshlutverki bætir stöðugleika merkisins

Með nákvæmri hönnun á línuvídd, millibili milli lína og þykkt undirlagsins er viðnámstöpunum stjórnað innan ±3% til ±5%, sem leidir til stöðugar samsvörunar við staðlað viðnám eins og 50Ω/75Ω, til að forðast merkjaskvörf

og standandi bylgju-umstanda, og tryggja traust rekstur hámálsrafrása eins og RF og micróbylgju.

Sterkur viðnámgeisli, hentar fyrir flókin rafsegul-miljö

Optimizuð vélarbúnaður (eins og mikrostripulínur og bandlínur) og marglaga jörðunarkerfi geta minnkað aukaverkun græði og induktans, ásamt merkjaskiptingu og elektromagnétískri útvarp (EMI). í samhöfnun

með staðbundinni metallumborgun getur það verið varnar-gegn við utanaðkomandi elektromagnétíska truflanir og hentar vel fyrir aðstæður sem krefjast hárra kröfu til elektromagnétísks samhæfingar, eins og iðnaðarstýringarbúnað og læknisfræðigerði.

Frábær umhverfislaganleiki, uppfyllir hart starfsumhverfi

Sérstök hám tíðni undirlag einkennist af hitaeðli (yfir 260℃), ámótmörkun gegn efnaárás og vökvi. Í samruna við stöðugt leirofolíubindunarferli getur það viðhaldið stöðugu

afköstum í harðum umhverfum eins og köflung og há- og lághitaköflun, og uppfyllir langtíma rekstrikröfur í rauntækja- og herstigi

þróunar.

Stuðningur við hátt samruna auðveldar minniháttar hönnun

Stuðningur við vinnslu á fínum línuvíddum og millibilum 3mil/3mil og minna, ásamt smáum holurummál. Getur náð mikilli þéttleikabyggingu, sem uppfyllir hönnunarkröfur minni og mjög innleiddra vara eins og RF

módulegar og hlutar fyrir 5G grunnstöðvar, og spara pláss á búnaði.