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Tecnología de PCB

Tecnología de PCB - Diseño de placas de PCB para llevar PCB de manera inteligente

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Tecnología de PCB - Diseño de placas de PCB para llevar PCB de manera inteligente

Diseño de placas de PCB para llevar PCB de manera inteligente

2021-10-26
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Author:Jack

Debido a su pequeño volumen y tamaño, hay pocos estándares de placas de circuito impreso listos para el creciente mercado de Internet de las cosas para llevar inteligentes. Antes de que se introduzcan estas normas, debemos confiar en el desarrollo de los conocimientos adquiridos y la experiencia manufacturera a nivel de la Junta Directiva y pensar en cómo aplicarlos a desafíos emergentes únicos. Hay tres áreas que requieren nuestra atención especial. Son: materiales de superficie de placas de pcb, diseño de radiofrecuencia / microondas y líneas de transmisión de radiofrecuencia.


Material de superficie de la placa de PCB

El material de pcb, el pcb, suele estar compuesto por laminados que pueden estar hechos de resina epoxi reforzada con fibra (fr4), poliimida o materiales Rogers u otros materiales laminados. El material aislante entre las diferentes capas se llama preimpregnado. los dispositivos portátiles inteligentes requieren una alta fiabilidad, por lo que se convierte en un problema cuando los profesores se enfrentan a la opción de usar fr4 (el material de fabricación de PCB más rentable) o materiales más avanzados y caros. Si las aplicaciones inteligentes de PCB portátiles requieren materiales de alta velocidad y alta frecuencia, fr4 puede no ser la mejor opción. La constante dieléctrica (dk) del fr4 es de 4,5, el coeficiente dieléctrico del material de la serie Rogers 4003 más avanzada es de 3,55, y el parámetro dieléctrico de la serie hermanos Rogers 4350 es de 3,66. el mapa apilado de placas de circuito multicapa muestra el material fr4 y Rogers 43500 y el espesor del núcleo. La constante dieléctrica del laminado se refiere a la relación entre la capacidad o la energía de un par de conductores cerca del laminado y la capacidad o energía de este par de conductores en el vacío. A alta frecuencia, es mejor tener una pérdida menor, por lo que el coeficiente dieléctrico es de 3. Roger 4350 de 66 es más adecuado para aplicaciones de mayor frecuencia que fr4 con una constante dieléctrica de 4,5. En circunstancias normales, el número de capas de PCB de los dispositivos portátiles inteligentes oscila entre 4 y 8 capas. El principio de la estructura de la capa es que si se trata de un PCB de 8 capas, debe ser capaz de proporcionar suficiente formación de conexión y capa de alimentación, y sujetar la capa de cableado en el medio. De esta manera, el efecto de onda en la conversación cruzada se puede mantener al mínimo y la interferencia electromagnética se puede reducir significativamente. En la etapa de diseño del diseño de la placa de circuito, el esquema de diseño suele colocar una gran formación de conexión cerca de la capa de distribución. Esto puede formar un efecto de onda muy bajo y el ruido del sistema también se puede reducir a casi cero. Esto es particularmente importante para los subsistemas de radiofrecuencia. En comparación con el material rogers, fr4 tiene un factor de disipación más alto (df), especialmente a alta frecuencia. Para los laminados fr4 de mayor rendimiento, el valor de DF es de aproximadamente 0002, un orden de magnitud mejor que el fr4 ordinario. Sin embargo, la pila de Rogers es solo 0001 o menos. Cuando el material fr4 se utiliza en aplicaciones de alta frecuencia, habrá diferencias significativas en la pérdida de inserción. La pérdida de inserción se define como la pérdida de potencia de la señal del punto a al punto B cuando se utilizan fr4, Rogers u otros materiales.

Los problemas de fabricación de PCB portátiles inteligentes requieren un control de resistencia más estricto. Este es un factor importante en los dispositivos portátiles inteligentes. La coincidencia de resistencia puede producir una transmisión de señal más limpia. Anteriormente, la tolerancia estándar para la trayectoria de la señal era de ± 10%. Para los circuitos de alta frecuencia y alta velocidad de hoy, este indicador obviamente no es lo suficientemente bueno. El requisito actual es de ± 7%, en algunos casos incluso de ± 5% o menos. Este parámetro y otras variables afectarán seriamente la fabricación de estos PCB portátiles inteligentes con un control de resistencia particularmente estricto, limitando así el número de comerciantes que pueden fabricarlos. La tolerancia de la constante dieléctrica de los laminados hechos de materiales de ultra alta frecuencia Rogers suele mantenerse en ± 2%, y algunos productos incluso pueden alcanzar ± 1%. Por el contrario, la tolerancia de la constante dieléctrica de los laminados fr4 es tan alta como el 10%. Por lo tanto, comparando estos dos materiales, se puede encontrar que la pérdida de inserción de Rogers es particularmente baja. En comparación con los materiales fr4 tradicionales, las pérdidas de transmisión e inserción de las capas Rogers se reducen a la mitad. En la mayoría de los casos, el costo es lo más importante. Sin embargo, Rogers puede proporcionar propiedades de laminados de alta frecuencia con pérdidas relativamente bajas a precios aceptables. Para aplicaciones comerciales, Rogers puede hacer PCB mixtos con fr4 a base de resina, algunas de las cuales están hechas de materiales Rogers y otras de fr4. Al elegir la pila rogers, la frecuencia es la consideración principal. Cuando la frecuencia supera los 500 mhz, los diseñadores de PCB tienden a elegir materiales rogers, especialmente para circuitos RF / microondas, ya que estos materiales pueden proporcionar un mayor rendimiento cuando los rastros anteriores están estrictamente controlados por la resistencia. En comparación con el material fr4, el material Rogers también puede proporcionar una menor pérdida dieléctrica y su constante dieléctrica es estable en un amplio rango de frecuencia. Además, el material Rogers puede proporcionar el rendimiento ideal de baja pérdida de inserción necesario para operaciones de alta frecuencia. El coeficiente de expansión térmica (cte) de los materiales de la serie Rogers 4000 tiene una excelente estabilidad dimensional. Esto significa que la expansión térmica y la contracción de la placa de circuito pueden mantenerse en límites estables a mayor frecuencia y ciclo de temperatura cuando el PCB experimenta un ciclo de retorno frío, caliente y muy caliente en comparación con el fr4. En el caso de la pila mixta, es fácil mezclar Rogers con fr4 de alto rendimiento utilizando técnicas de proceso de fabricación comunes, por lo que es relativamente fácil lograr un alto rendimiento de fabricación. La superposición de Rogers no requiere un proceso especial de preparación a través del agujero. El fr4 ordinario no puede lograr un rendimiento eléctrico muy confiable, pero los materiales fr4 de alto rendimiento tienen buenas características de fiabilidad, como un Tg más alto, que sigue siendo relativamente bajo en costos, y se pueden utilizar en una amplia gama de aplicaciones, desde diseños de audio simples hasta aplicaciones complejas de microondas.