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

Mikrowellen-Technik - Geringe Feuchtigkeitsaufnahme von Rogers 6010LM Mikrowelle PCB Material

Mikrowellen-Technik

Mikrowellen-Technik - Geringe Feuchtigkeitsaufnahme von Rogers 6010LM Mikrowelle PCB Material

Geringe Feuchtigkeitsaufnahme von Rogers 6010LM Mikrowelle PCB Material

2022-05-01
View:1563
Author:pcb

Die geringe Hygroskopizität des Mikrowellen Leiterplatten materials RT/duroid 6010LM ermöglicht den Einsatz in Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit ohne erhöhte Verluste.


Im Frequenzbereich von Mikrostreifen-Mikrowellenschaltungen wird die Leistungsfähigkeit der Konstruktion durch Leiter- und Dielektrikumverluste begrenzt. Die Leiterverluste variieren je nach Frequenz und Breite, Dicke, Oberflächenrauheit und Höhe der Grund platte. Diese Faktoren werden durch die Konstruktion bestimmt und ändern sich in der Regel in den Anwendungen nicht wesentlich. Der dielektrische Verlust hängt vom Schaltungslayout, der Dielektrizitätskonstante, der Frequenz und der Tangente des Verlustwinkels ab. Die Dielektrizitätskonstante und der Tangentenwert des Verlustwinkels variieren mit der Betriebstemperatur und der Luftfeuchtigkeit. Bei den meisten leiterplatten materialien aus PTFE liegt die Dielektrizitätskonstante im Bereich von 100 C ( ε R). Die Werte variieren in der Regel zwischen 0 und 0,05 %. Der Tangens des Verlustwinkels (tan) δ) kann jedoch große Schwankungen von bis zu 200 % aufweisen, während die Feuchtigkeitsaufnahme nur 0,25 % des dielektrischen Gewichts beträgt. Die Verringerung oder Beseitigung der Tangensänderung des Verlustwinkels ist ein vorrangiger Faktor für die Verringerung des Gesamtverlusts der Schaltung.


Bislang waren die meisten Designs ein Kompromiss zwischen einer hohen Dielektrizitätskonstante (RT/Duroid 6010-Material) und einem leiterplatten material mit geringer Feuchtigkeitsaufnahme (RT/Duroid 5880-Material). Materialien mit hoher Dielektrizitätskonstante reduzieren den Platzbedarf auf Kosten einer höheren Feuchtigkeitsaufnahme. Das Mikrowellen leiterplatten material RT/Duroid 6010LM überbrückt die hohe ε R-Rampe zwischen Materialien mit geringer Hygroskopizität. Das Mikrowellen Leiterplatten material RT/Duroid 6010LM ist ein Keramik-/PTFE-Verbundwerkstoff, der für Mikrowellenschaltungsanwendungen entwickelt wurde, die eine hohe Dielektrizitätskonstante und geringe Hygroskopizität erfordern (ε R = 10,2 +0,25, Tan δ=  0,0028 (maximal), Feuchtigkeitsaufnahme = 0,05 % (typischer Wert).


leiterplatten


Die Ergebnisse einer Vorstudie zum Vergleich ähnlicher Konkurrenzprodukte (ε R = 10,5 +0,25, Tan δ weniger als 0,0027), z. B. Marke X und RT / Duroid 6010LM Mikrowellen-Leiterplatten, zeigen, dass die Feuchtigkeitsaufnahme einen Einfluss auf die Leistung der Mikrowellen-Leiterplatten hat. Die Gewichtszunahme wurde an zehn Proben jedes Produkts gemessen. ε R und Tan δ. Experimente zeigen, dass eine Wasseraufnahme von 0,25 % zu ε R -Änderungen führt, die mehr als die Hälfte der zulässigen Toleranz betragen.


Die Aufnahme von Wasser in die Matrix verändert den Verlust des Systems erheblich, wodurch der Schaltkreis möglicherweise nicht mehr funktionsfähig ist. Um diese Unterschiede in der praktischen Anwendung zu testen, wurden zwei Bandpassfilter hergestellt, einer aus dem Standardmaterial RT/duroid 6010 mit einer Wasseraufnahme ähnlich der von Konkurrenzprodukten und der zweite aus RT/duroid 6010LM (ausgewählt, um die Dielektrizitätskonstante von zwei leiterplatten materialien von jeweils 10,2 beizubehalten). Das Material RT/duroid 6010 LM wurde mit dem Standard material RT/duroid 6010 verglichen. Die durch die Anpassung bedingte Änderung der Reaktion wird erläutert.


Die Auswirkung von Wasser auf die Rogers-Leiterplatte RT/duroid 6010LM wird in eine Verringerung der Filterbandbreite um 0,1 dB und eine Verringerung um 0,5 dB bei Standardmaterialien umgerechnet. Dieser erhöhte Betriebsverlust kann dazu führen, dass der Filter von einem korrekten Betriebszustand in einen inakzeptablen Bereich übergeht. Die geringe Hygroskopizität des Rogers PCB RT/duroid 6010LM-Mikrowellen leiterplatten materials ermöglicht den Betrieb bei hoher Luftfeuchtigkeit ohne Verlustanstieg und ermöglicht es dem Konstrukteur, die Größe der Schaltung zu reduzieren.