Präzisions-Leiterplattenherstellung, Hochfrequenz-Leiterplatten, mehrschichtige Leiterplatten und Leiterplattenbestückung.
Mikrowellen-Technik

Mikrowellen-Technik - High-Frequency PCB und High-Speed Board Material Einführung

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Mikrowellen-Technik - High-Frequency PCB und High-Speed Board Material Einführung

High-Frequency PCB und High-Speed Board Material Einführung

2021-08-13
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Author:Fanny

1., Hochfrequenz- und Hochgeschwindigkeitskartonmaterialeinführung

Bei der Auswahl des verwendeten Substrats für Hochfrequenz-Leiterplatte, Die Variationsmerkmale des Materials DK bei unterschiedlichen Frequenzen sollten besonders untersucht werden. Für die Anforderungen der Hochgeschwindigkeitssignalübertragung oder der charakteristischen Impedanzsteuerung, DF und seine Leistung unter den Bedingungen der Frequenz, Temperatur, und Luftfeuchtigkeit werden hauptsächlich untersucht.


Unter der Bedingung der Frequenzänderung ändern sich die DK- und DF-Werte des allgemeinen Substratmaterials stark. Besonders in der Frequenz von 1MHz auf 1GHz verändern sich ihre DK- und DF-Werte deutlicher. Zum Beispiel hat das allgemeine Typ Epoxidharz Glasfasergewebe Substratmaterial (allgemeiner Typ FR-4) einen DK-Wert von 4.7 bei der Frequenz von 1MHz und eine DK-Wertänderung von 4.19 bei der Frequenz von 1GHz. Über 1GHz ändert sich der DK-Wert sanft. Zum Beispiel bei l0GHz beträgt der DK-Wert von fr-4 4,15. Bei Substratmaterialien mit Hochfrequenz- und Hochgeschwindigkeitsplatten ändert sich der DK-Wert wenig, wenn sich die Frequenz ändert. Wenn sich die Frequenz von 1MHz auf 1GHz ändert, ändert sich der DK-Wert meist im Bereich von 0,02. Der DK-Wert hat eine leicht abnehmende Tendenz bei unterschiedlichen Frequenzbedingungen von niedrig nach hoch.

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Der mittlere Verlustfaktor (DF) des allgemeinen Substratmaterials wird durch die Frequenzänderung (insbesondere die Änderung im Hochfrequenzbereich) beeinflusst, und die Änderung des DF-Wertes ist größer als die von DK. Die Veränderungsregel nimmt tendenziell zu. Daher sollte bei der Bewertung der Hochfrequenzmerkmale von Substratmaterial der Schwerpunkt der Untersuchung auf der Änderung des DF-Werts liegen. Für die Substratmaterialien mit hohen Geschwindigkeits- und Hochfrequenzeigenschaften gibt es zwei verschiedene Arten von allgemeinen Substratmaterialien hinsichtlich der Variationseigenschaften bei hoher Frequenz. Eine Art Substratmaterial hat eine sehr geringe Änderung des (DF) Werts mit der Änderung der Frequenz. Es gibt auch eine Art Substratmaterial im Änderungsbereich, das dem allgemeinen Typ ähnlich ist, aber sein (DF) Wert ist niedriger.


2, Hochfrequenz-Leiterplatte und High-Speed Substrat Glasfaser Tuch Einführung

Glasfaserverstärktes Material ist der Hauptbestatter der mechanischen Festigkeit von Verbundwerkstoffen. Im Allgemeinen ist seine dielektrische Konstante höher als die der Harzmatrix und nimmt einen höheren Volumengehalt in den Verbundwerkstoffen ein, so dass es der Hauptfaktor ist, der die dielektrischen Eigenschaften von Verbundwerkstoffen bestimmt. Bei der Herstellung der kupferplattierten FR-4 Platte wurde das traditionelle E-Glasfasergewebe verwendet. Obwohl die umfassende Leistung von E-Glasfasergewebe gut ist und der Leistungspreis ideal ist, ist die dielektrische Eigenschaft schlecht und die dielektrische Konstante hoch (6.6), was seine Anwendung im Bereich der Hochfrequenz und der hohen Geschwindigkeit beeinflusst.


Zur Zeit, Die Zusammensetzung des Glasfasergewebes mit Silikatzusammensetzung hergestellt in allen Ländern der Welt ist ungefähr die gleiche, seine Grundzusammensetzung ist SiO2, A1203, CaO ternäres System, der Gewichtsanteil schwankt in einem kleinen Bereich. Bei Raumtemperatur, Silizium-Sauerstoff, Borsauerstoff, Aluminium Sauerstoff Skelett Ionen leiten kaum Strom. Allerdings, wenn das Netzwerk mit Kationen gefüllt ist, insbesondere Alkalimetallionen, Die Gitterstruktur wird an den Alkalimetallionen unterbrochen, Bildung schwach verknüpfter Ionen und Erzeugung thermischer Polarisation. Dies ist der Hauptfaktor, der die dielektrischen Eigenschaften von Glas beeinflusst. Zur Zeit, Alkalifreie Glasfaser E Glasfaser wird normalerweise verwendet, deren dielektrische Konstante 7 ist.2 (1 MHz), die nicht den Anforderungen von Hochfrequenz- und Hochgeschwindigkeitsboard.


Die erste Option ist verwirrend. Neben E Glasfaser gibt es auch D Glasfaser (DK= 4.7, L MHz), Q Glasfaser (DK= 3.9, L MHz), D Glasfaser und Q Glasfaser. Obwohl sie ausgezeichnete dielektrische Eigenschaften haben, haben sie zwei große Nachteile: (1) schlechte Zerspanbarkeit, Verschleiß auf dem Bit (2) hohe Kosten, ziemlich E-Glasgewebe mehr als 10-mal den Preis, Verwendung allein ist nicht angemessen. Durch die vernünftige Auswahl verschiedener Glasfaserarten ist es erforderlich, nicht nur ausgezeichnete dielektrische Eigenschaften und Verarbeitungseigenschaften zu gewährleisten, sondern auch das Kostenproblem der industriellen Produktion zu lösen.


3, hochfrequente und schnelle Substratverpackungseinführung

Füllstoffe bei der Herstellung von hochfrequenten Substratmaterialien beziehen sich auf chemische Materialien, die zusätzlich zu verstärkten Fasermaterialien in der Zusammensetzung von Substratmaterialien als Harzfüllstoffe verwendet werden. Der Anteil des Füllmaterials im Harz des gesamten Substratmaterials, der Vielfalt, der Oberflächenbehandlungstechnologie usw. beeinflusst alle die dielektrische Konstante des Substratmaterials.


Anorganische Füllstoffe werden häufig verwendet: Talk, Kaolin, Magnesiumhydroxid, Aluminiumhydroxid, Kieselsäurepulver und Aluminiumoxid usw. Die Zugabe von Füllstoff kann die Hygroskopizität des Produkts effektiv reduzieren, um die Hitzebeständigkeit der Platte zu verbessern, gleichzeitig kann es auch den Koeffizienten der thermischen Ausdehnung der Platte reduzieren. Die Hitzebeständigkeit, Partikelgrößenverteilung, Härte, Oberflächenbehandlung, die Verwendung von Dispersion und andere Faktoren sollten bei der Auswahl des Füllstoffs berücksichtigt werden. In diesem Zusammenhang hat Hitachi Chemical eine neue Schnittstellensteuerungstechnologie entwickelt und angewendet, die es der Schnittstelle zwischen Füllstoff und Harz ermöglicht, eine hohe Dispersion und hohe Bindung zu erreichen. Es überwindet die Probleme der Verpackung in Harz, wie Agglomeration, geringe Dispersion und Leere nach der Plattenbildung.


4., Hochfrequenz- und Hochgeschwindigkeits-Substratharz Einführung

Glasfaserverstärktes Material ist der Hauptbestatter der mechanischen Festigkeit von Verbundwerkstoffen. Im Allgemeinen ist seine dielektrische Konstante höher als die der Harzmatrix und nimmt einen höheren Volumengehalt in den Verbundwerkstoffen ein, so dass es der Hauptfaktor ist, der die dielektrischen Eigenschaften von Verbundwerkstoffen bestimmt. Bei der Herstellung der kupferplattierten FR-4 Platte wurde das traditionelle E-Glasfasergewebe verwendet. Obwohl die umfassende Leistung von E-Glasfasergewebe gut ist und der Leistungspreis ideal ist, ist die dielektrische Eigenschaft schlecht und die dielektrische Konstante hoch (6.6), was seine Anwendung im Bereich der Hochfrequenz und der hohen Geschwindigkeit beeinflusst.


Gegenwärtig ist die Zusammensetzung des Glasfasergewebes mit Silikatzusammensetzung, die in allen Ländern der Welt hergestellt wird, ungefähr die gleiche, seine Grundzusammensetzung ist SiO2, A1203, CaO ternary System, der Gewichtsprozentsatz schwankt in einem kleinen Bereich. Bei Raumtemperatur leiten Silizium-Sauerstoff, Bor-Sauerstoff, Aluminium Sauerstoff Skelett Ionen kaum Strom. Wenn das Netzwerk jedoch mit Kationen, insbesondere Alkalimetallionen, gefüllt ist, wird die Gitterstruktur an den Alkalimetallionen unterbrochen, wodurch schwach verbundene Ionen gebildet und eine thermische Polarisation erzeugt wird. Dies ist der Hauptfaktor, der die dielektrischen Eigenschaften von Glas beeinflusst. Derzeit wird in der Regel alkalifreie Glasfaser E Glasfaser verwendet, deren dielektrische Konstante 7.2 (1 MHz) ist, die die Anforderungen der Hochfrequenz- und Hochgeschwindigkeits-Leiterplatte nicht erfüllen kann.


Cyanatester (CE)-Harz ist eine Art Hochleistungsharzmatrix, die in den späten 1970er Jahren entwickelt wurde. Unter Einwirkung von Wärme oder Katalysator wird CE-Harz zyklisiert und getrimmt, um ein Netzwerkstrukturmakromolekül zu bilden, das Triazinring mit einem hohen Vernetzungsgrad enthält. Heilbares CER-Harz hat viele ausgezeichnete Eigenschaften: niedriger dielektrischer Koeffizient (2.8-3.2) und minimaler dielektrischer Verlust Winkeltangente (0.002-0.008); Hohe Hitzebeständigkeit (Tg ist 240 Grad Celsius-290 Grad Celsius); Geringe Feuchtigkeitsaufnahme (< 1,5%); Kleiner Wärmeausdehnungskoeffizient; Hervorragende mechanische Eigenschaften und Klebeeigenschaften. Aber die Zähigkeit des CE-Harzes ist schlecht und die Aushärtungstemperatur ist zu hoch. Die Modifikation von CE-Harz mit Bismaleimiden-Harz ist das erfolgreichste Beispiel für CE-Harzmodifikation, die auf Hochfrequenz- und Hochgeschwindigkeitsplatten angewendet wird, die normalerweise BT-Harz genannt wird.


Traditionelles Epoxidharz hat einen großen Gehalt an polaren Gruppen, und seine dielektrischen Eigenschaften sind schlecht. Zu den üblichen Modifikationsmethoden gehören: Erhöhung der Anzahl der Filialketten, Erhöhung des freien Volumens des Materials, und Verringerung der Konzentration von Polargruppen; Die doppelte Bindungsstruktur wird dem Epoxidharz hinzugefügt, um die Harzmoleküle nicht einfach zu drehen; Oder führen Sie die Gruppe ein, die ein großes Raumvolumen oder unpolares Polymerharz einnimmt und Hochfrequenz-Leiterplatte und High-Speed Boardmaterial zur Reduzierung des Polargruppengehalts, Verbesserung der dielektrischen Eigenschaften.