Fabricación de PCB de precisión, PCB de alta frecuencia, PCB multicapa y montaje de PCB.
Es la fábrica de servicios personalizados más confiable de PCB y PCBA.
Con PCB circuit board Dinamarca, it is more and more difficult to control the phase consistency of printed circuit board (PCB) materials. Predecir con precisión la transición de fase de los materiales de PCB no es una tarea simple ni convencional.. The signal phase of high frequency and high-speed PCB depends largely on the structure of the transmission line processed by it and the dielectric constant (DK) of the circuit board material. The lower the Dk of the medium (for example, DK del aire es de aproximadamente 1.0), Cuanto más rápido se propagan las ondas electromagnéticas. Con el aumento de DK, La propagación de ondas se ralentizará, Este fenómeno también puede influir en la respuesta de fase de la señal transmitida.. Cuando DK del medio de transmisión cambia, Se producirá un cambio de fase de onda, Debido a que DK inferior o superior hará que la velocidad de la señal en el medio de transmisión sea proporcionalmente más rápida o lenta.
El circuito de PCB DK del material es generalmente anisotrópico y tiene diferentes valores DK en tres dimensiones (3d) de longitud, anchura y espesor (correspondientes a los ejes X, y y z). Para algunos tipos especiales de diseño de circuitos, no sólo se debe considerar la diferencia DK, sino también la influencia de la fabricación de circuitos en la fase. Con el aumento de la frecuencia de funcionamiento de los PCB, la estabilidad de fase y la previsibilidad serán cada vez más importantes, especialmente en las frecuencias de microondas y ondas milimétricas, como la infraestructura de la red de comunicaciones inalámbricas celulares de quinta generación (5G) y los sistemas avanzados de asistencia a la conducción (Adas) para Vehículos electrónicos.
Entonces, qué hace que el material de la placa de circuito cambie DK? En algunos casos, differences in The Dk on the PCB are caused by the material itself (e.g. changes in copper surface roughness). En otros casos, Fabricación de PCB El proceso también puede conducir a cambios en DK. Además, a harsh Entorno de trabajo (such as high working temperature) can also cause PCB circuit Dk to change. Mediante la comprensión de las propiedades de los materiales, Proceso de fabricación, working environment, Método de ensayo DK par, Y otros aspectos de cómo cambiar el PCB DK. Así, Mejor comprensión y predicción de la transición de fase de PCB, Y su impacto puede minimizarse.
La anisotropía es una característica importante de los materiales de la placa de circuito. Las características de DK son muy similares al "Tensor" en matemáticas tridimensionales. Los diferentes valores DK en los tres ejes resultan en diferencias en el flujo eléctrico y la intensidad del campo eléctrico en el espacio tridimensional. Dependiendo del tipo de línea de transmisión utilizada en el circuito, la fase del Circuito con la estructura de acoplamiento puede variar por la anisotropía del material, y el rendimiento del circuito depende de la dirección de la fase en el material de la placa de circuito. En general, la anisotropía del material de la placa de circuito varía con el espesor de la placa y la frecuencia de funcionamiento, mientras que el material con menor DK tiene una menor anisotropía. El refuerzo de relleno también contribuye a este cambio: los PCB reforzados con fibra de vidrio suelen tener una mayor anisotropía que los PCB no reforzados con fibra de vidrio. Cuando la fase es un indicador clave y el DK del PCB es parte del modelado del diseño del Circuito, la descripción y comparación del valor DK entre los dos materiales debe ser adecuada para el DK en el mismo eje direccional. Para más detalles sobre los diversos factores que alteran el material de PCB DK, incluidos los métodos de medición, consulte el seminario web de Rogers "Understanding how Circuit Materials and Manufacture affect PCB Circuit DK Variation and Phase Resistance" (Understanding how PCB Materials and Manufacture processes affect PCB DK Variation and Phase resistance).
Profundizar en el diseño DK
La DK efectiva del circuito depende de cómo las ondas electromagnéticas se propagan a través de un tipo particular de línea de transmisión. Según la línea de transmisión, una parte de las ondas electromagnéticas se transmitirá a través del material dieléctrico del PCB y la otra parte a través del aire alrededor del PCB. El valor DK del aire (aproximadamente 1,00) es inferior al valor DK de cualquier material de Circuito, por lo que el valor DK efectivo es esencialmente un valor DK combinado determinado por la acción combinada de las ondas electromagnéticas que se propagan en el conductor de la línea de transmisión, el campo electromagnético que se propaga en el material dieléctrico y las ondas eléctricas que se propagan en el aire alrededor de la base. El "DK de diseño" intenta proporcionar un DK más práctico que el "DK efectivo", ya que tiene en cuenta los efectos combinados de diferentes técnicas de línea de transmisión, métodos de fabricación, conductores e incluso métodos de ensayo para medir el DK. El DK de diseño es el DK extraído cuando se prueban materiales en forma de Circuito, y también es el valor DK más adecuado utilizado en el diseño y simulación de circuitos. El diseño DK no es un DK efectivo del Circuito, sino el material DK determinado por la medición del DK efectivo, y el diseño DK puede reflejar el rendimiento real del circuito.
La rugosidad de la superficie de las láminas de cobre conductor de diferentes materiales dieléctricos de PCB tiene diferentes efectos en la respuesta de fase del Circuito de PCB DK.. Los materiales más gruesos del sustrato generalmente se ven menos afectados por la rugosidad de la superficie del conductor de cobre. Incluso para conductores de cobre con superficies rugosas, Diseño de medios DK con valores DK más cercanos al sustrato. Por ejemplo:, Rogers 6.6 mils RO 4350bEl diseño medio de los materiales de PCB DK es 3.96 a 8 a 40 GHz. Para el mismo material de 30 mils de espesor, Diseño DK reducido al valor medio 3.68 en el mismo rango de frecuencia. When the material substrate thickness is doubled again (60 mils), Diseño DK 3.66., Este es el DK inherente del medio laminado reforzado con fibra de vidrio.
Como puede verse en el ejemplo anterior, el sustrato más grueso se ve menos afectado por la rugosidad de la lámina de cobre y el valor de DK de diseño es relativamente bajo. Sin embargo, si se utilizan circuitos más gruesos para producir circuitos de procesamiento, especialmente a frecuencias de onda milimétrica con longitudes de onda de señal más pequeñas, es más difícil mantener la consistencia de la amplitud y la fase de la señal. Los circuitos de alta frecuencia suelen ser más adecuados para circuitos más delgados, en los que la parte media del material tiene menos influencia en el diseño de DK y el rendimiento del circuito. La pérdida de señal y el rendimiento de fase del sustrato de PCB más delgado se ven más afectados por el conductor. En la frecuencia de onda milimétrica, también son más sensibles a las características del conductor (por ejemplo, rugosidad de la superficie de la lámina de cobre) para el diseño de materiales de circuito DK.
Cómo seleccionar un circuito de línea de transmisión
En radiofrecuencia / microondas y frecuencias de onda milimétrica, los ingenieros de diseño de circuitos utilizan técnicas convencionales de línea de transmisión como MICROSTRIP, Band a y guía de onda coplanar terrestre (GCP). Cada tecnología tiene diferentes métodos de diseño, desafíos de diseño y ventajas relacionadas. Por ejemplo, la diferencia en el comportamiento de acoplamiento del circuito gcpw afectará al diseño del circuito DK. Para los circuitos gcpw estrechamente acoplados y las líneas de transmisión estrechamente espaciadas, se puede lograr una propagación electromagnética más eficiente mediante el uso de aire entre las regiones coplanares acopladas y la minimización de la pérdida. Al utilizar conductores de cobre más gruesos con conductores de acoplamiento con paredes laterales más altas, el uso de más rutas de aire en la región de acoplamiento puede minimizar la pérdida del Circuito, pero lo más importante es entender el efecto correspondiente de reducir el espesor del conductor de cobre.
Muchos factores pueden influir en el diseño de circuitos y materiales de placas de circuitos DK. Por ejemplo:, the temperature coefficient Dk (TCDk) of circuit board materials is used to measure the influence of working temperature on design Dk and performance. Los valores más bajos de tcdk significan que el material de la placa de circuito depende menos de la temperatura. Lo mismo, high relative humidity (RH) can increase the design Dk of circuit board materials, Especialmente adecuado para materiales higroscópicos altos. Características del material de la placa de circuito, Proceso de fabricación de circuitos, La incertidumbre en el entorno de trabajo afecta al diseño PCB circuit board Material DK. Sólo cuando estas características se entienden y se tienen en cuenta en el proceso de diseño se puede minimizar su impacto..
