PCB-Technologie - Was ist Hochfrequenz-PCBs? Die Eigenschaften und Materialien

Was ist Hochfrequenz PCBs？

Hochfrequenz (RF)and microwave (MW) circuits can be found in countless wireless products from handheld devices for medical and industrial applications to advanced communications systems for base stations, Radar und globale Positionierung. Der Erfolg dieser Hochgeschwindigkeitsprodukte beginnt in der Produktdesignphase, wenn die PCB-Laminatmaterialien ausgewählt werden. Rayming arbeitet mit dem Produktdesign-Team zusammen, um sicherzustellen, dass die Projektkosten/Leistungsziele können durch Bereitstellung von Informationen über Materialoptionen erreicht werden, relative Kosten und DfM-Überlegungen.

Die Merkmale von Hochfrequenz-Leiterplatte as following
1. DK sollte klein und stabil genug sein, je kleiner desto besser, Hohe DK kann zu Signalübertragungsverzögerungen führen.
2. DF sollte klein sein, die sich hauptsächlich auf die Qualität der Signalübertragung auswirken, Der kleinere DF könnte dementsprechend geringere Signalverschwendung verursachen.
3. Die thermische Ausdehnung sollte bei Kupferfolie so weit wie möglich gleich sein, weil der Unterschied dazu führt, dass Kupferfolie in den Veränderungen von Kälte und Hitze getrennt wird.
4. Wasseraufnahme muss gering sein, Hohe Wasseraufnahme beeinflusst DK und DF in nasser Umgebung.
5. Hitzebeständige Eigenschaft, chemisch resistent, Schlagzähigkeit, Abschälen Widerstand muss gut sein.

Materialien:

Rogers, Taconic.Isola,ArlonCity in Germany, SY und etc.

Mehrschichtige hybride Hochfrequenz-Leiterplatten müssen Materialien mit sehr unterschiedlichen Schlüsseleigenschaften als herkömmliche mehrschichtige Hochfrequenz-Leiterplatten verwenden. Die Hybridplatine kann eine Mischung aus FR4- und Hochfrequenzplatinen oder eine Mischung aus Hochfrequenzplatinen mit verschiedenen DKs sein. Mit technologischer Innovation werden hybride Strukturen immer beliebter. Dies bringt nicht nur Vorteile, sondern erfordert auch ein besseres Verständnis der Herausforderungen, denen wir gegenüberstehen. Es gibt drei Hauptgründe für die Verwendung gemischter Platten: Kosten, verbesserte Zuverlässigkeit und verbesserte elektrische Leistung. Hochfrequenzleitungsmaterialien sind viel teurer als FR4. Manchmal kann die gemischte Spannung von FR4 und Hochfrequenzleitungen das Kostenproblem lösen. In vielen Fällen haben einige Schaltungen von Mischspannungs-Leiterplatten hohe Anforderungen an die elektrische Leistung, während andere niedrige Anforderungen haben. In diesem Fall wird FR4 für Teile verwendet, die keine hohe elektrische Leistung erfordern, und teurere Hochfrequenzmaterialien werden für Teile verwendet, die eine hohe elektrische Leistung erfordern. Ein weiterer Grund für die Verwendung von Mischpress-Mehrschichtplatinen ist, dass, wenn der CTE-Wert des verwendeten Leiterplattenmaterials relativ hoch ist, die Zuverlässigkeit verbessert werden kann. Einige hochfrequente PTFE-Materialien haben hohe CTE-Eigenschaften, und dies verursacht Zuverlässigkeitsprobleme. Wenn ein Low-CTE FR4 Material und ein High-CTE Material zu einer Mehrschichtplatte kombiniert werden, ist das Composite CTE akzeptabel. Der Zweck des Mischens einiger Materialien mit verschiedenen DK ist es, die elektrische Leistung zu verbessern. In einigen Combiner- und Filteranwendungen trägt die Verwendung gemischter Spannung von Materialien mit unterschiedlichen DK-Werten zur Verbesserung der elektrischen Leistung bei. Das Mischen von FR4- und Hochfrequenzmaterialien wird immer häufiger, da FR4 und die meisten Hochfrequenzmaterialien selten Kompatibilitätsprobleme haben. Es gibt jedoch mehrere Probleme bei der Leiterplattenherstellung, die immer noch Aufmerksamkeit verdienen. Die Verwendung von Hochfrequenzplatten in der Mischdruckstruktur verursacht aufgrund des speziellen Verfahrens einen großen Temperaturunterschied. PTFE-basierte Hochfrequenzmaterialien bringen viele Probleme im Schaltkreisherstellungsprozess mit sich, da spezielle Bohr- und Beschichtungsanforderungen erforderlich sind. Die Platten auf Basis von Kohlenwasserstoffharzen sind einfach zu verarbeiten und verwenden den gleichen Kreislaufproduktionsprozess wie Standard FR4, und die Technologie ist in Ordnung. Das Mischen von FR4- und Hochfrequenzplatten auf Basis von Kohlenwasserstoffharzmaterialien hat grundsätzlich keine Verarbeitungs- und Herstellungsprobleme. Das Hauptproblem ist Bohren und Pressen. Möchten Sie einen korrekten Bitfeed erstellen? Und Bohrgeschwindigkeit, Konstruktionserfahrung ist erforderlich. Das Pressen von FR4P-Platten ist ein Problem, da es eine Rampe (Temperaturanstiegsrate?) Das ist sehr unterschiedlich zu dem von Kohlenwasserstoff-Hochfrequenzmaterialien. Um eine zuverlässigere Mischung zu haben, gibt es mehrere Optionen, die es wert sind, in Betracht zu ziehen. Ersetzen Sie zuerst das FR4 P-Blatt durch ein hochfrequentes Material P-Blatt und verwenden Sie den richtigen Laminierungszyklus. Hochfrequente Material-P-Platten sind in der Regel nicht so teuer wie kupferplattierte Laminate, und die Klebeschicht des gleichen Materials ist förderlicher für einen einfacheren Laminierungszyklus. Wenn FR4P-Platten nicht ausgetauscht werden können, müssen sie in der Reihenfolge laminiert werden: Zuerst drücken Sie das P-Blatt von FR4 und dann das P-Blatt von Hochfrequenzmaterial.

Der Mischdruck von FR4- und PTFE-Materialien ist anspruchsvoller, aber es gibt Ausnahmen. Es gibt verschiedene Arten von PTFE kupferbeschichteten Laminaten, Einige davon sind einfacher zu verarbeiten als andere. Auch wenn der keramische Füllstoff PTFE Kupferlaminat weniger Verarbeitungsprobleme hat als PTFE, es muss auch Bohren in Betracht ziehen, PTH durch Plattierungsvorbereitung und Dimensionsstabilität. Das größte Problem beim PTH-Bohren ist, dass PTFE-Material relativ weich ist, während FR4 relativ hart ist. Beim Bohren von PTH und Bohrwerkzeugen, Es wird etwas weiches Material im Loch sein, das sich erstreckt, um die Lochwand von PTH abzudecken. Dies kann zu ernsthaften Zuverlässigkeitsproblemen führen. Allgemein, Bohrer und Bohrgeschwindigkeit müssen von erfahrenen Ingenieuren bestimmt werden, und die Lebensdauer des Bohrers lohnt sich auch zu studieren. In vielen Fällen, Flapdefect tritt bei der frühen Verwendung des Bohrers nicht auf, So ist ein besseres Verständnis der Lebensdauer des Bohrers sehr wichtig, um solche Bedenken zu reduzieren. Die PTH-Vorbereitungen müssen sich auf verschiedene Materialtypen für den Durchlochprozess beziehen.. Der Plasmazyklus kann zwei verschiedene Zyklen oder einen Zyklus erfordern, aber mehrere Stufen. Im ersten Plasmazyklus, FR4 Material sollte zuerst verarbeitet werden, und dann sollte PTFE-Material im zweiten Zyklus verarbeitet werden. Allgemein, in der Plasmabehandlung, FR4 verwendet CF4-N2-O2-Gas, und PTFE verwendet He- oder N2H-Gas. Für PTFE-Material, zur Verbesserung der Benetzbarkeit der Durchgangslochwand, it is better to use helium (He) helium. Wenn Sie bei der Zubereitung von PTH Nassbearbeitung verwenden möchten, Führen Sie zuerst den Permanganatprozess auf FR4 durch, und dann Sodiumaphthalen-Behandlung auf dem PTFE-Material durchführen. Für den Mischdruck von FR4- und PTFE-Werkstoffen, Dimensionsstabilität oder Skalierung wird zwangsläufig ein Problem sein. Durch Minimierung des mechanischen Drucks auf das PTFE-Material, das Auftreten von Problemen kann reduziert werden. Scrubbing des Panels undallgemeintechnische Belastungen undnicht empfohlen. Für den nächsten Prozess der Herstellung von Kupferfolie, Ein chemischer Reinigungsprozess ist ein besserer Weg. Je dicker das PTFE-Kupferlaminat ist, je weniger das Problem der Dimensionsstabilität. Ähnlich, Das mit Glasfaser verstärkte PTFE-Substrat wird in Bezug auf die Größe stabiler sein. Allgemein, Es gibt grundsätzlich kein Kompatibilitätsproblem bei der Mischdruck-Leiterplattenherstellung von FR4- und Hochfrequenzschaltungsmaterialien. Aber einige Bedenken bezüglich der Leiterplattenherstellung sind immer noch erwähnenswert. Um bessere Ergebnisse zu erzielen, Es wird empfohlen, dass die Leiterplattenfabrik kommuniziert, Austausch, und diskutieren mit der Hochfrequenz Leiterplattenhersteller wenn es notwendig ist, mehrschichtige Platten zu mischen und zu pressen.