PCBTok gör överlägsna högfrekventa PCB

När du väljer ett material för ditt högfrekventa PCB, tänk på värmeledningsförmågan. Värmeledningsförmågan för vanliga PCB-material är 0.25 W/mK eller mindre, och vissa material är inte lämpliga för högfrekventa kretsar.

Keramikfylld högfrekventa material kan vara ett bättre val för dessa applikationer. Dessa material har utmärkt värmehantering och kan lösa termiska problem i högeffekts PCB-konstruktioner.

En annan viktig faktor att tänka på är signalprestanda. Signalförlust blir ett problem när frekvensen på transmissionsledningen ökar. Lägre förlustfaktorer kan uppnås med PTFE eller förbättrade epoximaterial. Dimensionsstabilitet är ett annat viktigt övervägande i högfrekventa konstruktioner. Termohärdande kolvätelaminatmaterial är ofta ett utmärkt val. Leta efter material med ett lågt TCDK-värde för denna applikation.

Högfrekventa PCB-substrat

Ingenjörer tar ofta inte hänsyn till de fysiska begränsningarna hos kretskort. Detta är särskilt viktigt vid design av högfrekventa PCB. Höga temperaturer kan äventyra den mekaniska stabiliteten hos FR-4 material, men värmehärdande kolvätelaminat erbjuder den högsta nivån av termisk stabilitet och tål höga temperaturer. FR-4 kan användas i hybridkonstruktion beroende på dina behov. Kolla in PCBToks högfrekventa kretsmaterial om du behöver ett högfrekvent PCB.

Det är viktigt att ta hänsyn till temperatur, miljö och signalhastigheter när man designar ett högfrekvent PCB. Flera nyare substrat är effektivare än FR-4 och kan användas istället för det. När dessa material kombineras minskar den totala förlusten. Om du vill spara pengar kan du gå med en hybriddesign. Denna design använder sig vanligtvis av både höghastighetsmaterial och FR-4.

Den utmärkta termiska robustheten hos högfrekventa PCB är en av deras viktigaste egenskaper. Termisk expansionskoefficient (CTE) beskriver hur storleken på ett kretskort (PCB) ändras med temperaturen.

Högfrekventa PCB har utmärkt CTE och är idealiska för användning i temperaturvarierande applikationer. De är också resistenta mot korrosion och kemiska angrepp. Som ett resultat är de ett utmärkt val för ett brett utbud av elektroniska applikationer.

Egenskaper för högfrekventa PCB

Många olika material används vid tillverkning av högfrekventa PCB. Det primära materialet är FR-4, som har högfrekventa egenskaper. Ren polytetrafluoreten (PTFE), keramikfylld PTFE och kolvätekeramik är några andra RF-material med låg förlust.

Högtemperatur termoplast (HTTP) material används också för att göra högfrekventa PCB med låg förlust. Förlustfaktorn för högfrekventa PCB påverkas av flera faktorer, inklusive typen av laminat, ytföroreningar och skivans hygroskopiska karaktär. Högfrekventa PCB genererar mycket värme och deras tillverkningstemperaturer är ofta högre än vanliga lödtemperaturer.

Förlusttangensen är en kritisk egenskap hos högfrekventa PCB:er. Det orsakas av en förändring i PCB-materialets molekylära struktur. Om den dielektriska konstanten för en högfrekvent PCB är för låg kommer signalen att absorberas och förvrängas, vilket resulterar i frekvensdrift, stopp av vibrationer och dålig elektrisk prestanda. Kortet bör så småningom kunna upprätthålla en högfrekvent signal.

Flera faktorer måste beaktas vid design av högfrekventa PCB. Kretsar måste till exempel kunna reducera elektromagnetiska störningar. Det är viktigt att parallella linjer i samma lager förblir vinkelräta mot sina grannar. Dessutom har högfrekvenskretsar ofta täta ledningar. Om du tänker använda sådana PCB, överväg att använda ett flerskiktskort.

Undvik dessutom att placera komponenter eller vias mellan differentialpar. Detta kommer att orsaka EMC-problem såväl som stora diskontinuiteter i impedansen. Dessutom, istället för 0603 kondensatorer, använd symmetriska arrangemang, som är mindre benägna att producera stora transienter. Slutligen bör stora spår undvikas eftersom de ökar kapacitiv överhörning.

Det finns en video om högfrekvent PCB-design:

Det första steget i att designa höghastighets-PCB är att bestämma det bästa jordplanet. Jordplanet ska gå under signallagren. Dessutom bör det inte vara för långt bort från signallagren. Signaler når inte jordplanet om kretskorten är för långt borta från signallagret. Det skulle vara lättare att identifiera jordplanet om PCB:erna hade jordplan.

Ett annat steg är att välja en kuddstorlek. Många högfrekventa design kräver exakta PCB-fotavtryck och kuddstorlekar. Innan du placerar komponenterna bör du bestämma dessa krav. Att ändra kuddstorleken efter att brädan har monterats kan bli kostsamt. I det här fallet skulle det enda alternativet vara att göra om kretskortet. Som ett resultat bör du välja den bästa PCB för dina behov och budget.

Om du någonsin har undrat vad som krävs för att göra högfrekventa PCB:n, har du kommit till rätt ställe. Det finns flera steg involverade i produktionen av dessa kretskort. Du designar ditt kretskort först och använder sedan programvara för att koda informationen på det. Utökad Gerber-programvara används ofta för att skapa högfrekventa kretskort.

Högfrekvent tillverkningsprocess för kretskort

Skivans yta ska sedan förberedas. Ytförberedelse krävs för högfrekventa PCB för att skikten ska binda fast till varandra. Olika substrat är benägna att expandera och dra ihop sig, vilket kan påverka signalöverföringskvaliteten. Sedan måste du välja det material som är bäst lämpat för denna applikation. Många hartstillverkare använder material med jämförbar CTE och Tg, vilket säkerställer att skikten drar ihop sig och expanderar i samma takt.

När du har slutfört din design måste du dokumentera kraven. Högfrekventa kretskort är vanligtvis gjorda av fyra eller sex lager FR-4. Pläterade genomgående hål förbinder spåren på det första lagret med spåren på nästa lager. Om strukturen är mer komplex kan blinda eller nedgrävda vias användas. Att borra vias förbättrar skiktanslutningarna, vilket är en viktig aspekt av högfrekvent PCB-tillverkning.

Speciella material krävs för högfrekventa PCB. Beroende på signalhastighet, miljö och substrat kommer substratmaterialet att skilja sig åt. Medan FR-4 fortfarande är det mest använda substratmaterialet, överträffar den nya generationens material det. Panasonic producerar Megtron material, medan Rogers producerar isola. Det senare materialet har lägre förluster och högre temperaturer än de två första. Dessa substrat är dyrare, men de presterar bättre elektriskt och termiskt.