// ДЕМОНСТРАЦИЯ ПРОДУКТОВАКонтрактное Производство Электроники
High Frequency PCB Board
RO4350B СВЧ-частотная плата
Керамическая смешанная высокочастотная плата R04350B
77 ГГц миллиметровая волновая радиолокационная печатная плата
Высокочастотная печатная плата Rogers RT/duroid 6035HTC
Высокочастотная плата Rogers RO3010
Керамическая гибридная высокочастотная плата RO4350B
Высокочастотная антенная плата Taconic
Высокочастотная плата Rogers RO3006
Что такое высокочастотная печатная плата?
Высокочастотная печатная плата или СВЧ печатная плата относится к специальной плате с высокой электромагнитной частотой, которая используется для работы на высоких частотах (частота более 300 МГц или длина волны менее 1 м). В общем, высокочастотная плата определяется как плата с частотой выше 1 ГГц. Материалы подложки должны обладать отличными электрическими свойствами и хорошей химической стабильностью. С увеличением частоты сигнала мощности требования к потере в подложке становятся минимальными, что подчеркивает важность высокочастотного материала.
Высокочастотные печатные платы с технологией индукционного нагрева широко используются в индустрии связи, сетевых технологиях и системах высокоскоростной обработки информации, что удовлетворяет требованиям многих высокоточных приборов. Надежная высокочастотная печатная плата оказывает значительную помощь в реальном производстве.
Изготовление высокочастотных печатных плат широко используется в области радиочастотных и микроволновых печатных плат. Материалы для высокочастотных печатных плат отличаются от обычных материалов FR4. Большинство из них используют материалы на основе PTFE и тефлона. Хорошие электрические свойства и низкие потери сигнала являются основой.
Для реализации высокочастотного сигнала, предоставляемого таким типом печатных плат, требуются специальные материалы. Многие проектировщики печатных плат выбирают диэлектрический материал Rogers из-за его более низкой диэлектрической проницаемости и потери сигнала, меньших затрат на производство цепей и большей пригодности для прототипирования с быстрыми оборотами.
Кроме выбора правильного материала для печатной платы и определения правильного значения Er, дизайнеру также следует учитывать ширину и расстояние проводников, постоянную подложки и другие параметры. Для точной спецификации и реализации этих параметров необходимо использовать высокий уровень контроля процесса.
WWPCB – опытный производитель высокочастотных печатных плат, который предоставляет надежные и отличные услуги по изготовлению высокочастотных печатных плат. Мы оценим ваши требования в соответствии с вашим проектом, обладаем богатым ассортиментом материалов для высоких частот и большим опытом их производства.
WWPCB – это опытный полносервисный производитель высокочастотных печатных плат, который предоставляет надежные и отличные услуги по изготовлению высокочастотных печатных плат. Мы оценим ваши требования в соответствии с вашим проектом, имеем богатый опыт производства высокочастотных печатных плат. Профессиональный опыт производства высокочастотных печатных плат для использования в разделителях мощности, коплерах и устройствах, усилителях, базовых станциях 3G антенн. Наша компания круглогодично на складе имеет отечественные и импортные высокочастотные материалы (F4B Rogers, TACO, NC, ARLON, TP-2) с диэлектрической проницаемостью 2.2.1.06 и другие, и может предоставить быстрое изготовление образцов и серийное производство в срок, чтобы удовлетворить ваши разнообразные потребности.
Классификация материалов высокочастотных печатных плат
Высокая эффективность
Высокочастотная печатная плата с малой диэлектрической проницаемостью также будет иметь малые потери. Передовая технология индукционного нагрева может удовлетворить потребность в целевом нагреве, и эффективность очень высока. Конечно, наряду с акцентом на эффективность, она также имеет экологические характеристики, что очень подходит для направления развития сегодняшнего общества.
Высокая скорость
Скорость передачи обратно пропорциональна квадратному корню из диэлектрической проницаемости, что означает, что чем меньше диэлектрическая проницаемость, тем выше скорость передачи. Это преимущество высокочастотной печатной платы, она использует специальный материал, который не только обеспечивает малую диэлектрическую проницаемость, но и поддерживает стабильную работу, что очень важно для передачи сигналов.
Большая степень регулировки
Высокочастотные печатные платы, которые широко используются в различных отраслях для термообработки прецизионных металлических материалов, могут не только реализовать нагрев компонентов с различной глубиной, но и сосредоточиться на нагреве в соответствии с локальными характеристиками. Будь то поверхностный или глубинный нагрев, концентрация или дисперсия, все это можно легко выполнить.
Хорошая переносимость
Диэлектрическая проницаемость и среда имеют определенные требования к окружающей среде. Использование печатной платы будет серьезно затронуто влажной погодой. Высокочастотная печатная плата, изготовленная из материалов с низким водопоглощением, может справиться с этой средой. В то же время она обладает такими преимуществами, как стойкость к химической коррозии, влагостойкость, термостойкость и высокая прочность на отслаивание, что делает высокочастотную печатную плату очень надежной.
Что такое высокочастотная печатная плата?
- Импедансные требования довольно строгие, относительно ширины линии контроль также очень строгий, с общей допустимой погрешностью около 2%。
- Из-за особого материала адгезия меди в отверстиях PTH не высокая. Обычно требуется шероховатость отверстий и поверхности с помощью оборудования для плазменной обработки, чтобы увеличить адгезию меди в отверстиях PTH и чернила маски припоя.
- Не шлифуйте плату перед нанесением маски припоя, иначе адгезия будет очень плохой, используйте только микротравление для создания шероховатости.
- Большинство материалов изготовлены из политетрафторэтилена, и при использовании обычных фрез образуется много заусенцев, поэтому требуется специальная фреза.
- Ее физические свойства, точность, технические параметры требуют очень высоких стандартов, обычно используются в системах предотвращения столкновений автомобилей, спутниковых системах, радиосистемах и других областях.
Поле применения высокочастотных печатных плат
- Мобильные коммуникационные продукты, интеллектуальные системы освещения
- Усилители мощности, усилители низкого уровня шума и т. д.
- Разветвители мощности, делители, дуплексеры, фильтры и другие пассивные компоненты
- В области систем автомобильной антиколлизионной защиты, спутниковых систем и радиосистем высокочастотная электронная аппаратура является тенденцией развития.
Классификация материалов высокочастотных печатных плат
Порошковые термореактивные материалы с керамическим наполнением
А. Производитель: Rogers 4350b/4003c, Arlon 25N/25FR, серия Taconic TLG.
Б. Метод обработки:
Процесс обработки аналогичен процессу обработки эпоксидной смолы/стеклоткани (FR4), но плита хрупкая и ее легко сломать. При сверлении и штамповке срок службы сверла и ножа Гонга сокращается на 20%.
материал ПТФЭ
А: Производитель
1. Серия Rogers Ro3000, серия RT и серия TMM.
2. Серия Arlon AD/AR, серия isoclad и серия cuclad.
3. Серия Taconic RF, серия TLX и серия TLY.
4. F4B, F4BM, F4BK, ТП-2 микроволновой печи Taixing
B: метод обработки
1. Резка: необходимо сохранить защитную пленку, чтобы предотвратить появление царапин и вмятин.
2. Бурение:
- Используйте новое сверло (стандартное 130, давление прижимной лапки 40 фунтов на квадратный дюйм).
- Алюминиевый лист представляет собой крышку, а затем используйте меламиновую подложку толщиной 1 мм, чтобы затянуть плиту из ПТФЭ.
- После сверления выдуйте пыль из отверстия пневматическим пистолетом.
- При самой стабильной буровой установке параметры бурения (в основном, чем меньше отверстие, тем выше скорость сверления; чем меньше нагрузка на стружку, тем меньше скорость возврата)
3. Обработка отверстий
Плазменная обработка или обработка натрием способствуют металлизации пор.
4. Нанесение меди ПТГ
- После микротравления (скорость микроэрозии контролируется на 20 микродюймов) плата подается из масляного цилиндра после вытягивания ПТХ.
- При необходимости будет пройден второй ПТХ, а подавать плату можно будет только из прогнозируемого цилиндра.
5. Паяльная маска
- Предварительная обработка: промывка кислотой, а не механическое измельчение.
- После предварительной обработки запеките доску (90 ℃, 30 минут), смажьте зеленым маслом, чтобы она затвердела.
- Три этапа обжига: 80℃, 100℃ и 150℃ по 30мин соответственно (при обнаружении масла на поверхности подложки можно провести доработку: смыть зеленое масло и активировать его заново)
6. Гонг-доска
Положите белую бумагу на поверхность линии плиты из ПТФЭ и зажмите ее плинтусом FR-4 или фенольным плинтусом толщиной 1,0 мм для удаления меди:
Неровный край задней панели платы Gong необходимо тщательно соскрести вручную, чтобы предотвратить повреждение основного материала и медной поверхности, а затем отделить бумагой определенного размера, не содержащей серы, и провести визуальный осмотр, чтобы уменьшить заусенец. Ключевым моментом является то, что эффект удаления доски Гун должен быть хорошим.
Список общих параметров материалов для высокоскоростных и высокочастотных печатных плат
| Список общих параметров материалов для печатных плат высокой скорости и высокой частоты | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| supplier | board | Resin type | Material properties | price index | application area | Evaluation conclusion | ||||||
| DK | DF | Tg | Td | Z-CTE | T288 | Water absorption | ||||||
| (1GHz) | (1GHz) | (DSC) | (TGA) | (50-260) | (min) | (%) | ||||||
| SYST | S7439（EL230T） | / | 3.8 | 0.0045 | 200℃ | 380℃ | / | ＞60min | 0.08% | / | Network equipment, measuring equipment | |
| S7240 | / | 3.9 | 0.005 | 200℃ | 360℃ | 2.00% | ＞60min | 0.10% | / | Backplane, server, router | ||
| EL190T | / | 4.3 | 0.011 | 220℃ | 345℃ | / | 20min | / | / | / | ||
| FL700 | / | 3.7 | 0.003 | 205℃ | 350℃ | / | 20min | / | / | / | ||
| FL700LD | / | 3.5 | 0.0025 | 205℃ | 350℃ | / | 20min | 0.24% | / | / | ||
| ITEQ | IT200LK | / | 3.8 | 0.01 | 200℃ | 350℃ | 2.50% | 30min | 0.10% | / | / | |
| IT150DA | / | 3.56 | 0.0047 | 172℃ | 350℃ | 3.81% | 30min | 0.12% | / | / | ||
| ISOLA | IT200LK | FR4 + hydrocarbons | 3.8 | 0.01 | 200℃ | 350℃ | 2.50% | 30min | 0.10% | / | / | Board thickness ≤ 2.0mm, pitch ≥ 0.8mm |
| IT150DA | 3.56 | 0.0047 | 172℃ | 350℃ | 3.81% | 30min | 0.12% | / | / | Board thickness ≤ 3.0mm, pitch ≥ 0.8mm | ||
| IS680-345 | / | 3.45 | 0.0035 | 192℃ | 376℃ | 2.90% | 60min | 0.10% | 5 | / | ||
| NECLO | N4103-13 | CE (cyanate ester) | 3.7 | 0.009 | 210℃ | 365℃ | 3.40% | 10 | 0.10% | 3.9 | Automotive, aviation, defense, communications infrastructure, semiconductors, high-speed data | |
| N4103-13EP | 3.7 | 0.009 | 210℃ | 350℃ | 3.50% | 10+ | 0.10% | 3.9 | ||||
| N4103-13SI | 3.4 | 0.008 | 210℃ | 365℃ | 3.50% | 10+ | 0.10% | 3.9 | ||||
| N4103-13EPSI | 3.4 | 0.008 | 210℃ | 350℃ | 3.20% | 10+ | 0.10% | 4.3 | ||||
| Mercurywave 9350 | / | 3.7 | 0.004 | 200℃ | 360℃ | 2.50% | 40min | 0.15% | / | |||
| Panasonic | M4 (R5725) | FR4+PPO | 3.8 | 0.005 | 175℃ | 362℃ | 2.80% | 30 | 0.14% | 4 | ||
| M6 (R5775K) | PPO | 3.6 | 0.002 | 185℃ | 410℃ | / | 60min | 0.14% | 5.8 | |||
| TUC | TU-872/SLK | / | 3.8 | 0.008 | 200℃ | 340℃ | / | 20min | / | 3.3 | / | |
| TU-872/SLKSP | / | / | / | / | / | / | / | / | 3.3 | / | ||
| EMC | EM828 | / | 3.7 | 0.008 | 170℃ | 380℃ | / | 30min | / | / | / | |
| HITACHI | FX-2 | / | 3.5 | 0.002 | 180℃ | 350℃ | / | 60min | 0.03% | 10.3 | / | |
| MCL-LX-67 | / | 3.5 | 0.005 | 235℃ | / | / | / | 0.03% | 8.4 | / | ||
| ROGERS | RO4350B | Hydrocarbons + ceramics | 3.48 | 0.0031 | 280℃ | 390℃ | 0.63% | 60min | 0.06% | 8.3 | Satellite TV LNB, microstrip line, power amplifier | |
| RO3003 | PTFE ceramics | 3 | 0.0013 | / | 500℃ | / | / | <0.1% | 16.7 | Communication satellite, backplane | ||
| RO4533 | PTFE ceramics | 3.3 | 0.0025 | / | 500℃ | / | / | <0.02% | 25 | Cellular base station antenna | ||
| RO3730 | PTFE ceramics | 3 | 0.0016 | / | 500℃ | / | / | 0.04% | 25 | Base station antenna, the satellite transmission antenna | ||
| ARLON | C350 | PTFE ceramics | 3.5 | 0.002 | / | 567℃ | 1.20% | ＞60min | 0.05% | 6.5 | Power amplifier, filter, connector | |
| AD300C | PTFE ceramics | 2.97 | 0.002 | / | 555℃ | / | ＞60min | 0.06% | 8.3 | Base station antenna, power amplifier | ||
| CLTE-AT | PTFE ceramics | 3 | 0.0013 | / | 529℃ | / | ＞60min | 0.03% | 16.5 | Car radar, sensor | ||
| Multiclad | / | 3.7 | 0.004 | 205℃ | 432℃ | 1.20% | ＞60min | 0.10% | 4 | Backplane, power amplifier, receiver | ||
| TACONIC | RF35A2 | PTFE + glass fiber | 3.5 | 0.0011 | / | 528℃ | 2.65% | / | 0.02% | 18 | Wireless link, transmitter, power divider, combiner, filter, base station antenna | |
| TLY-5 | PTFE + glass fiber | 2.2 | 0.0009 | / | / | / | / | ＜0.02% | / | |||
| TSM-30 | PTFE + glass fiber | 3 | 0.0015 | / | / | / | / | 0.03% | 36 | |||
| TLX-8 | PTFE + glass fiber | 2.45 | 0.0015 | / | / | / | / | ＜0.02% | / | |||
| RF35 | PTFE + glass fiber | 3.5 | 0.0018 | / | / | / | / | 0.03% | 14 | |||
| TLC-30 | PTFE + glass fiber | 3 | 0.028 | / | / | / | / | ＜0.02% | / | |||
Процесс производства печатных плат высокой частоты
Трудности в обработке высокочастотных плат
- Осаждение меди: трудно осаждать медь на стенках отверстий
- Контроль за расстоянием между линиями и песчаными отверстиями в процессе графической ротации, травления и ширины линий
- Процесс зеленого масла: адгезия зеленого масла, контроль пенообразования зеленого масла
- Царапины на поверхности платы строго контролируются на каждом этапе процесса
Трудности высокочастотной обработки плат
1. Обычно используются следующие высокоскоростные платы:
- Роджерс Роджерс: ro4003, ro3003, ro4350, ro5880 и т. д.
- ТУК: Tuc862, 872slk, 883, 933 и т. д.
- Panasonic: мегтрон4, мегтрон6 и т. д.,
- Изола: пт 408ч, 620, 680,
- Нелко: n4000-13, n4000-13epsi,
- Дунгуань Шэнъи, Тайчжоу Ванлин, микроволновая печь Тайсин и т. д.
Печатная плата Rogers очень популярна на рынке. Материалы бренда Rogers в основном используются в индустрии высокочастотной связи.
2. Основная подложка печатной платы Rogers.
Rogers 4350b — одна из плат, импортируемых из Rogers, США, которая в основном используется при производстве высокочастотных плат. Кроме того, есть еще ro4350b, ro4003c, rt5880, ro3003 и ro3010. Подробные параметры см. в таблице данных материалов на веб-сайте Rogers.
Высокочастотная плата Rogers обычно смешивается со специальными материалами.
Rogers и специальные материалы, материалы на основе меди + Rogers становятся печатной платой с гибридной медной подложкой Rogers, а керамическое основание + FR4 представляет собой гибридную базовую плату связи Rogers и т. д.
3. Стоимость прототипирования печатной платы Rogers
В затратах на прототипирование высокочастотной платы Роджерс отмечает, что есть несколько аспектов композиции:
- Модель основного материала Роджерса
- Требования к процессу: чем сложнее процесс, тем дороже цена
- Количество слоев, чем больше количество слоев, соответственно вырастет и цена, а также возрастет сложность изготовления плат.
- Кроме того, существуют инженерные затраты. Если есть острая необходимость, есть и срочные расходы и т. д.
Поле применения высокочастотных печатных плат
| Основная информация о продукте | Детали |
|---|---|
| Количество слоев | 8L |
| Толщина готовой платы | 2.0±0.2мм |
| Размер готового изделия | 11.81×6.44 дюйма |
| Соотношение сторон | Сквозное отверстие 7:1, глухое отверстие 0.63:1 |
| Материал платы | RO3003 + RO4835 LowPRo + S1000-2 hybrid |
| Минимальный размер сверла/Готовое отверстие | 0.275/0.2мм |
| Минимальная ширина линии/Расстояние между линиями | 0.102/0.114мм |
| Обратное сверление | Контроль заглушки 8мил |
| Допуск импеданса | ±10% |
| Поверхностная обработка | Иммерсионное серебро |
HDI-дизайн; Обратное сверление; Смешанное сжатие трех материалов; Контроль импеданса; Pofv-процесс; 77 ГГцРадиочастотный микроволновый радар
| Основная информация о продукте | Значение |
|---|---|
| Количество слоев | 8L |
| Толщина готовой платы | 2.0±0.2мм |
| Размер готового продукта | 11.81×6.44 дюймов |
| Соотношение сторон | Сквозное отверстие 7:1, слепое отверстие 0.63:1 |
| Материал платы | MT-77+RO4835LowPro+S1000-2 смешанное давление |
| Минимальный диаметр сверла/готового отверстия | 0.275/0.2мм |
| Минимальная ширина линии/расстояние между линиями | 0.102/0.114мм |
| Обратное сверление | Контроль остатка 8mil |
| Допуск импеданса | ±10% |
| Обработка поверхности | Погружное серебро |
HDI (макропористый лазер L1-L3); Обратное сверление; Смешанное сжатие трех материалов; Контроль импеданса; Pofv процесс РЧ микроволновый радар 77 ГГц
| Основная информация о продукте | Значение |
|---|---|
| Количество слоев | 10L |
| Толщина готовой платы | 1.4±0.14мм |
| Размер готового продукта | 15.66×12.24 дюймов |
| Соотношение сторон | Сквозное отверстие 5.4:1, слепое отверстие 0.93:1 |
| Материал платы | Ro3003 + r5785 смешанное давление |
| Минимальный диаметр сверла/готового отверстия | 0.25/0.2мм |
| Минимальная ширина линии/расстояние между линиями | 0.13/0.1мм |
| Обратное сверление | Н/Д |
| Допуск импеданса | ±10% |
| Обработка поверхности | OSP |
Большой размер панели; ИЧР; Микроволновая радиочастотная плата; Высокочастотное смешанное давление, заполнение гальванических отверстий; Плата паровой машины (РЧ-микроволновой радар 77 ГГц)
| Основная информация о продукте | Значение |
|---|---|
| Количество слоев | 8L |
| Толщина готовой платы | 1.6±0.16мм |
| Размер готового продукта | 5.98×3.94 дюйма |
| Соотношение сторон | Сквозное отверстие 6:1, слепое отверстие 0.58:1 |
| Материал платы | Смешанное давление ro4835 + it180a (структура n + n) |
| Минимальный диаметр сверла/готового отверстия | 0.25/0.2мм |
| Минимальная ширина линии/расстояние между линиями | 0.102/0.114мм |
| Обратное сверление | Н/Д |
| Допуск импеданса | ±10% |
| Обработка поверхности | Иммерсионное никелирование и золочение |
HDI, N+n механическое глухое отверстие; Радиочастотная микроволновая печь; Высокочастотное смешанное давление; Pofv-процесс; Контроль импеданса. ВЧ-микроволна 24 ГГц.
| Основная информация о продукте | Значение |
|---|---|
| Количество слоев | 6L |
| Толщина готовой платы | 1.6±0.16мм |
| Размер готового продукта | 6.79×5.08 дюйма |
| Соотношение сторон | Сквозное отверстие 5.9:1, слепое отверстие 0.58:1 |
| Материал платы | RO4835+IT180A |
| Минимальный диаметр сверла/готового отверстия | 0.25/0.2мм |
| Минимальная ширина линии/расстояние между линиями | 0.102/0.114мм |
| Обратное сверление | Н/Д |
| Допуск импеданса | ±10% |
| Обработка поверхности | Иммерсионное никелирование и золочение |
ИЧР; ПОФВ; импеданс; Смешанное давление; радио 24 ГГц; Частота СВЧ
| Основная информация о продукте | Значение |
|---|---|
| Количество слоев | 8L |
| Толщина готовой платы | 1.64±0.17мм |
| Размер готового продукта | 13.78×12.81 дюйма |
| Соотношение сторон | Сквозное отверстие 6.1:1, механическое слепое отверстие 1.17:1 |
| Материал платы | S7135 + it180a смешанное давление |
| Минимальный диаметр сверла/готового отверстия | 0.25/0.2мм |
| Минимальная ширина линии/расстояние между линиями | 0.5/0.127мм |
| Обратное сверление | Три вида механического сверления с контролем глубины PTH |
| Допуск импеданса | Н/Д |
| Обработка поверхности | Иммерсионное серебро |
Большая панель; Механическая пластина с глухими отверстиями; Микроволновая радиочастота; Смешанное давление, разная глубина обратного сверления
| Основная информация о продукте | Значение |
|---|---|
| Количество слоев | 14L |
| Толщина готовой платы | 2.5±0.25мм |
| Размер готового продукта | 21.73×10.91 дюйма |
| Соотношение сторон | 9.8:1 |
| Материал платы | TU-862HF+S7135 |
| Минимальный диаметр сверла/готового отверстия | 0.25/0.2мм |
| Минимальная ширина линии/расстояние между линиями | 0.114/0.114мм |
| Обратное сверление | Двустороннее обратное сверление, значение выступа в одном и том же отверстии контролируется на уровне 8 мил |
| Допуск импеданса | ±10% |
| Обработка поверхности | Иммерсионное никелирование и золочение |
Негабаритный; Обратное сверление разной глубины; Стаб 8 мил; Смешанное давление; ПОДВ; Продукт 5G PA
Производство высокочастотных печатных плат в WWPCB
WWPCB является профессиональным производителем высокочастотных печатных плат. Прототипирование высокочастотной печатной платы Rogers больше выполняется на высокочастотной плате. Кроме того, существуют и другие высокочастотные материалы, такие как высокочастотная плита tekonik, высокочастотная плита из ПТФЭ, арлон и т. д.
WWPCB имеет 20-летний опыт производства печатных плат, 300 квалифицированных технических групп, профессиональную группу по контролю качества печатных плат и печатных плат, чтобы обеспечить качество продукции, своевременную доставку, высокочастотную плату в течение 48 часов доставки, 24-часовое непрерывное предложение, своевременное решение клиента. проблемы. Пожалуйста, проконсультируйтесь с печатной платой ракеты для получения более подробной информации.
// ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ (FAQ)Печатные платы высокой частоты
Часто задаваемые вопросы
Высокочастотные печатные платы и радиочастотные микроволновые печатные платы — это специальные типы печатных плат, разработанные для обработки высокочастотных и высокоскоростных сигналов, которые обычно используются в коммуникационных и высокопроизводительных электронных устройствах. Вот их определения и характеристики:
Высокочастотные печатные платы
Определение: Высокочастотные печатные платы обычно относятся к тем, которые работают на частотах выше 1 ГГц и в основном используются для передачи высокочастотных сигналов.
Характеристики:
- Выбор материалов: Обычно используются специальные материалы с низкими потерями и стабильными диэлектрическими постоянными, такие как PTFE (политетрафторэтилен), керамические подложки или высокопроизводительный FR-4.
- Низкие потери: Обеспечивают низкие потери сигнала на высоких частотах, сохраняя целостность сигнала.
- Стабильная диэлектрическая постоянная: Поддерживает стабильность на разных частотах и температурах, уменьшая искажение сигнала.
- Тепловое управление: Эффективное тепловое управление для обработки тепла, создаваемого при работе на высоких частотах.
- Точное управление импедансом: Точный дизайн и производство, чтобы обеспечить соответствие характеристического импеданса трассировок проектным спецификациям.
Применения:
- Коммуникационные системы (например, базовые станции, беспроводные устройства)
- Радарные системы
- Навигационные системы
- Оборудование для высокоскоростной передачи данных
Радиочастотные микроволновые печатные платы
Определение: Радиочастотные микроволновые печатные платы используются для обработки радиочастотных (RF) и микроволновых сигналов, обычно работающих в диапазоне частот от 300 МГц до 300 ГГц.
Характеристики:
- Высокочастотная производительность: Обрабатывают чрезвычайно высокочастотные сигналы с отличной частотной характеристикой.
- Низкие диэлектрические потери: Используют материалы с низкими потерями, такие как PTFE, керамические подложки или специальные композиты, для минимизации затухания сигнала.
- Точное производство: Требуют высокоточных производственных процессов для обеспечения целостности и стабильности сигнальных путей.
- Строгий контроль импеданса: Поддерживают строгий контроль импеданса для минимизации отражения и потерь сигнала.
- Тепловая стабильность: Материалы остаются стабильными при высоких температурах, чтобы выдерживать тепловые нагрузки высокочастотных операций.
Применения:
- Беспроводные коммуникационные устройства (например, смартфоны, Wi-Fi роутеры)
- Спутниковые коммуникации
- Радарные и навигационные системы
- Микроволновая связь
- Медицинские устройства (например, МРТ)
Основные различия
Хотя как высокочастотные печатные платы, так и радиочастотные микроволновые печатные платы способны обрабатывать высокочастотные сигналы, радиочастотные микроволновые печатные платы обычно работают с гораздо более высокими частотами и требуют более строгих требований к материалам и производственным процессам для обеспечения стабильной и надежной работы на чрезвычайно высоких частотах.
Высокочастотные печатные платы отличаются от обычных печатных плат в основном своими конструкционными и материалами решениями для работы с сигналами на высоких частотах. Вот ключевые различия:
- Материал подложки: Высокочастотные печатные платы используют специализированные материалы подложки с низкой диэлектрической постоянной (εr) и низким коэффициентом потерь (δ), такие как PTFE (Политетрафторэтилен) или керамически наполненные углеводороды. Эти материалы минимизируют потери сигнала и несоответствие импеданса на высоких частотах.
- Контроль толщины: Высокочастотные печатные платы часто требуют более строгого контроля над толщиной подложки и медных слоев для поддержания постоянного импеданса по всей плате. Вариации в толщине могут вызвать проблемы с целостностью сигнала на высоких частотах.
- Медное покрытие: Они могут использовать более толстое медное покрытие или различные типы меди (например, прокатную отожженную медь) для обработки более высоких плотностей тока и уменьшения потерь эффекта поверхности на высоких частотах.
- Геометрия дорожек: Высокочастотные печатные платы используют дорожки с контролируемым импедансом с определенной шириной и расстоянием для соответствия характеристическому импедансу, требуемому конструкцией. Это обеспечивает целостность сигнала и минимизирует отражения.
- Диэлектрическая постоянная и коэффициент потерь: Диэлектрическая постоянная (εr) и коэффициент потерь (δ) материала подложки критичны на высоких частотах. Меньшие значения εr и δ уменьшают потери сигнала и обеспечивают более эффективную передачу сигналов.
- Покрытие поверхности: Выбор покрытия поверхности на высокочастотных печатных платах имеет решающее значение для поддержания целостности сигнала и надежности. ENIG (никель-фосфорное погружение с золотым покрытием) или погружение в серебро часто используются из-за их гладкости и хороших электрических свойств.
- Конструкционные особенности: Конструкция высокочастотных печатных плат требует тщательного учета путей сигнала, структуры переходных отверстий и размещения компонентов для минимизации паразитных эффектов, таких как паразитная емкость и индуктивность, которые могут повлиять на производительность на высоких частотах.
В итоге, высокочастотные печатные платы оптимизированы для обработки сигналов в диапазоне ГГц с минимальными потерями и искажениями, требуя специализированных материалов, точных производственных процессов и тщательных конструкционных решений по сравнению с обычными печатными платами, используемыми для приложений с низкой частотой.
Материалы для высокочастотных печатных плат в основном используются в средах с высокочастотными и высокочастотными сигналами для обеспечения отличных электрических и тепловых характеристик. Вот некоторые распространенные материалы для высокочастотных печатных плат и их характеристики:
Материалы на основе PTFE (Политетрафторэтилен)
- PTFE является материалом с чрезвычайно низкой диэлектрической постоянной и коэффициентом потерь, что делает его идеальным для высокочастотных приложений.
- Характеристики: Очень низкая диэлектрическая постоянная (2.0-2.2), низкий коэффициент потерь, отличные высокочастотные характеристики, высокая термостойкость, хорошая химическая стабильность.
- Применения: Высокочастотное коммуникационное оборудование, радиолокационные системы, спутниковая связь и т.д.
- Примеры: Серия Rogers RO3000, серия Taconic TLY.
Материалы из PTFE, наполненные керамикой
- Этот материал наполнен керамическим порошком в основе PTFE для повышения механической прочности и термостойкости при сохранении низкой диэлектрической постоянной и низкого коэффициента потерь.
- Характеристики: Низкая диэлектрическая постоянная, низкий коэффициент потерь, высокая механическая прочность и термостойкость.
- Применения: Высокочастотные и микроволновые приложения, требующие большей механической прочности и термостойкости.
- Примеры: Серия Rogers RO4000, серия Arlon AD.
Высокопроизводительные материалы FR-4
- Улучшенные материалы FR-4 оптимизируют соотношение смолы и стекловолоконной ткани для обеспечения более низкой диэлектрической постоянной и коэффициента потерь, обеспечивая при этом экономичность.
- Характеристики: Низкая диэлектрическая постоянная (обычно 3.5-4.0), низкий коэффициент потерь, высокая экономичность.
- Применения: Средне- и высокочастотное коммуникационное оборудование, высокочастотные приложения, чувствительные к стоимости.
- Примеры: Isola FR408HR, серия Nelco N4000-13.
Керамические материалы
- Керамические или керамически наполненные материалы обладают очень высокой теплопроводностью и низкой диэлектрической постоянной, сохраняя стабильную производительность на очень высоких частотах.
- Характеристики: Высокая теплопроводность, низкая диэлектрическая постоянная, чрезвычайно низкий коэффициент потерь.
- Применения: Высокомощные усилители, РЧ-модули, высокочастотные приложения, требующие высокой терморегуляции.
- Примеры: Серия Rogers RT/duroid, керамические подложки CoorsTek.
Материалы из жидкокристаллического полимера (LCP)
- Материалы LCP обладают чрезвычайно низкой диэлектрической постоянной и коэффициентом потерь, а также хорошими механическими свойствами и термостойкостью.
- Характеристики: Очень низкая диэлектрическая постоянная (около 2.9), низкий коэффициент потерь, хорошие механические свойства и термостойкость.
- Применения: Высокочастотные гибкие печатные платы, антенны 5G, RFID-устройства.
- Примеры: Серия Rogers ULTRALAM.
Композитные материалы
- Композитные материалы состоят из нескольких материалов, объединяя их преимущества, такие как низкий коэффициент потерь, высокая прочность и высокая теплопроводность.
- Характеристики: Отличные общие характеристики, низкий коэффициент потерь, высокая прочность, высокая теплопроводность.
- Применения: Высокочастотные приложения, требующие комплексных характеристик.
- Примеры: Серия Rogers TMM, серия Arlon TC350.
Выбор правильного материала для высокочастотной печатной платы имеет решающее значение для обеспечения производительности и надежности платы в высокочастотных условиях. Различные материалы подходят для разных приложений, и выбор в соответствии с конкретными потребностями может максимально повысить производительность и экономичность платы.
Вот некоторые процессы поверхностной обработки, часто используемые в производстве высокочастотных печатных плат:
ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold)
- Процесс: Химическое никелирование наносится на поверхность печатной платы, затем плата погружается в раствор золота для формирования металлического золотого слоя.
- Особенности: Обеспечивает плоскую, гладкую поверхность, подходящую для высокочастотных цепей, с хорошей пайкой и коррозионной стойкостью.
HASL (Hot Air Solder Leveling)
- Процесс: Расплавленный припой наносится на всю поверхность печатной платы, затем выравнивается горячим воздухом.
- Особенности: Экономически эффективный, подходит для общего производства печатных плат, но может вводить некоторые потери для высокочастотных печатных плат.
Погружение в олово
- Процесс: Печатные платы погружаются в раствор олова для формирования олова слоя.
- Особенности: Обеспечивает плоскую поверхность, подходящую для высокочастотной и цифровой передачи сигналов.
Погружение в серебро
- Процесс: Печатные платы погружаются в раствор серебра для нанесения серебряного слоя.
- Особенности: Обеспечивает отличные электрические характеристики и хорошую коррозионную стойкость, подходит для высокочастотных применений.
OSP (Organic Solderability Preservatives)
- Процесс: Формирует органический защитный слой на поверхности печатной платы химическим способом.
- Особенности: Простой, недорогой, подходит для требований пайки высокочастотных печатных плат.
ENEPIG (Electroless Nickel Electroless Palladium Immersion Gold)
- Процесс: Сначала наносится химический никель, затем слой палладия, и в конце плата погружается в раствор золота.
- Особенности: Обеспечивает отличные электрические характеристики и коррозионную стойкость, подходит для сложных высокочастотных и высоконадежных применений.
Выбор соответствующего процесса поверхностной обработки имеет решающее значение для производительности и надежности высокочастотных печатных плат. Конкретный выбор должен основываться на требованиях к проектированию печатной платы, окружающей среде применения и потребностях в производительности, а также сопровождаться всесторонним рассмотрением и тестированием.
Тестирование высокочастотных печатных плат включает использование специализированных методов для обеспечения целостности сигнала, контроля импеданса и общей производительности. Вот ключевые методы, которые используются:
Отражательная временная доменная рефлектометрия (TDR):
- Цель: Измеряет импеданс вдоль трассы для выявления несоответствий, разрывов и других аномалий.
- Процесс: Быстрый импульс направляется через трассу печатной платы, и анализируются отражения для обнаружения вариаций импеданса.
Векторный анализатор сети (VNA):
- Цель: Измеряет параметры сети (S-параметры) печатной платы, предоставляя информацию о характеристиках отражения (S11, S22) и передачи (S21, S12).
- Процесс: VNA подает высокочастотные сигналы и измеряет отклик, помогая выявить потери, фазовые сдвиги и характеристики импеданса.
Тестирование потерь на вставку:
- Цель: Оценивает потерю мощности сигнала при прохождении через трассы и соединения печатной платы.
- Процесс: Высокочастотные сигналы вводятся в печатную плату, и выход измеряется для определения уровня затухания сигнала.
Тестирование возвратных потерь:
- Цель: Оценивает количество отраженного сигнала из-за несоответствий импеданса вдоль линий передачи.
- Процесс: Аналогично TDR, но фокусируется на измерении отраженных сигналов и расчете возвратных потерь.
Тестирование перекрестных помех:
- Цель: Обнаруживает электромагнитные помехи между соседними трассами на печатной плате.
- Процесс: Сигналы подаются через одну трассу, и измеряются наведенные сигналы на соседних трассах для количественной оценки уровня перекрестных помех.
Тестирование импеданса:
- Цель: Проверяет, что трассы печатной платы имеют правильный характеристический импеданс, как задумано.
- Процесс: С использованием TDR или VNA измеряется импеданс трасс и сравнивается с проектными спецификациями.
Тестирование высокочастотных сигналов:
- Цель: Убеждает, что печатная плата может обрабатывать высокочастотные сигналы без деградации.
- Процесс: Высокочастотные сигналы передаются через печатную плату, и выход анализируется на наличие искажений, шума или проблем с целостностью сигнала.
Тестирование электромагнитных помех (EMI):
- Цель: Убеждает, что печатная плата не излучает и не подвержена электромагнитным помехам.
- Процесс: Тестирование EMI проводится в безэховой камере, где измеряются излучения, а также проверяется устойчивость печатной платы к внешним EMI.
Термотестирование:
- Цель: Оценивает тепловую производительность и возможности рассеивания тепла печатной платы.
- Процесс: Печатная плата подвергается высокочастотной работе, и с помощью теплового изображения или температурных датчиков измеряется распределение тепла и выявляются горячие точки.
Функциональное тестирование:
- Цель: Проверяет, что печатная плата работает правильно в рамках задуманной системы или устройства.
- Процесс: Печатная плата интегрируется в конечный продукт или тестовый стенд, и ее функциональность проверяется в различных эксплуатационных условиях.
Экологическое тестирование:
- Цель: Убеждает в надежности в различных условиях окружающей среды, таких как температура, влажность и вибрация.
- Процесс: Печатная плата подвергается испытаниям на экологический стресс для моделирования реальных условий эксплуатации и обеспечения стабильности производительности.
Применяя эти методы тестирования, производители могут убедиться, что высокочастотные печатные платы соответствуют строгим требованиям по производительности и надежности, необходимым для передовых электронных приложений.
Высокочастотные печатные платы применяются в различных отраслях промышленности, включая, но не ограничиваясь следующими:
Телекоммуникации: Используются при производстве высокочастотных и микроволновых антенн, передатчиков и приемников, таких как оборудование для базовых станций 5G и системы спутниковой связи.
Радарные системы: Применяются в производстве радарных приемников и систем обработки сигналов, обеспечивая стабильную передачу и обработку высокочастотных сигналов.
Медицинское оборудование: Используются в медицинских диагностических устройствах (например, МРТ и КТ-сканеры) и другом высокочастотном электронном медицинском оборудовании, обеспечивая точную передачу и обработку сигналов.
Военные и оборонные системы: Применяются в военных радарных системах, средствах связи и системах электронного противодействия, обеспечивая надежность и безопасность обработки высокочастотных сигналов.
Аэрокосмическая отрасль: Используются в системах связи, навигации и управления в авиации и космических аппаратах, обеспечивая передачу высокочастотных сигналов и стабильность в экстремальных условиях.
Автомобильная электроника: Применяются в автомобильных радарах, системах помощи водителю (ADAS) и внутрисалонных системах связи, поддерживая обработку и передачу высокочастотных сигналов.
Промышленная автоматизация: Используются в высокочастотных сенсорах, беспроводных коммуникационных модулях и промышленных системах управления, улучшая скорость передачи данных и стабильность систем.
Потребительская электроника: Находятся в высокочастотных радиоустройствах, смартфонах и игровых консолях, поддерживая высокоскоростную передачу данных и функции беспроводной связи.
Высокочастотные печатные платы благодаря своим отличным электрическим характеристикам и стабильности сигнала широко применяются в различных технологиях и отраслях, где требуется обработка сложных высокочастотных сигналов и данных.
Проектирование высокочастотных печатных плат сопряжено с рядом проблем, связанных с природой сигналов, работающих на частотах ГГц. Эти проблемы включают в себя:
Целостность сигнала. Поддержание целостности сигнала имеет решающее значение на высоких частотах для минимизации потерь сигнала, отражений и электромагнитных помех (ЭМП). Разработчики должны тщательно контролировать импеданс, минимизировать паразитную емкость и индуктивность и оптимизировать пути прохождения сигналов.
Выбор материала: Выбор правильного материала подложки с низкой диэлектрической проницаемостью (εr) и низким тангенсом потерь (δ) имеет решающее значение. В высокочастотных печатных платах часто используются такие материалы, как ПТФЭ (например, Rogers RO4003) или специальные ламинаты с контролируемыми характеристиками, обеспечивающими минимальное затухание и искажение сигнала.
Геометрия трассы и контроль импеданса. Проектирование трасс с контролируемым импедансом требует точных расчетов и продумывания компоновки. Ширина дорожек, расстояние и расположение слоев должны быть оптимизированы для соответствия требуемому характеристическому импедансу (Z0) по всей печатной плате.
Перекрестные помехи. На высоких частотах сигналы могут вызывать перекрестные помехи между соседними трассами из-за электромагнитной связи. Для уменьшения перекрестных помех используются такие методы проектирования, как увеличение расстояния между чувствительными сигналами, использование экранирования или дифференциальная передача сигналов.
Конструкция переходного отверстия: переходные отверстия создают паразитную емкость и индуктивность, которые могут влиять на передачу высокочастотного сигнала. Высокочастотные печатные платы часто требуют минимизированных шлейфов, правильного размещения переходных отверстий, а иногда и специализированных структур, таких как микроотверстия, для поддержания целостности сигнала.
Заземление и распределение питания. Правильное заземление и распределение питания имеют решающее значение для минимизации шума и обеспечения стабильной подачи напряжения на активные компоненты. Высокочастотные конструкции часто требуют выделенных плоскостей заземления, разделенных плоскостей и тщательного размещения развязывающих конденсаторов.
Технологичность: высокочастотные печатные платы требуют жестких допусков и точности во время производственных процессов, таких как травление, сверление и покрытие. Обращение с материалом и подготовка подложки имеют решающее значение для поддержания желаемых электрических свойств.
Управление температурным режимом. Рассеяние мощности в высокочастотных цепях может привести к локальному нагреву. Для предотвращения перегрева и обеспечения надежной работы необходимы эффективные стратегии управления температурным режимом, такие как тепловые отверстия, радиаторы или контролируемые зоны заливки меди.
Соответствие требованиям EMI/EMC. Высокочастотные печатные платы должны соответствовать строгим стандартам электромагнитной совместимости (EMC) для предотвращения помех другим электронным устройствам и надежной работы в электромагнитной среде.
Тестирование и проверка. Проверка конструкции высокочастотных печатных плат включает в себя специальные методы тестирования, такие как рефлектометрия во временной области (TDR) и сетевой анализ, для проверки согласования импедансов, целостности сигнала и общих характеристик на высоких частотах.
Таким образом, проектирование высокочастотных печатных плат требует знаний в области электромагнитной теории, материаловедения, принципов целостности сигналов и пристального внимания к деталям на протяжении всего процесса проектирования и производства для достижения оптимальной производительности и надежности.
// Напишите нам! Мы здесь, чтобы ответить на ваши вопросы 24/7НУЖНА КОНСУЛЬТАЦИЯ?
// НАШИ ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИПрочтите наши последние новости
Что такое керамическая печатная плата и подложка или печатная плата из оксида алюминия?
Как спроектировать РЧ печатную плату и выбрать материал?
Маска для пайки печатной платы
WWPCB — компания, занимающаяся электронными решениями, обеспечивающая компоновку печатных плат, производство, сборку, тестирование и проверку печатных плат высокой надежности Flex, Rigid-Flex, RF/Microwave, HDI и Rigid. WWPCB признан технологическим лидером, предоставляющим действительно быстрые услуги и предлагающим «единое окно» и все внутренние решения.