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Technique RF
Rogers ro4003c et circuits en céramique alumine
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Rogers ro4003c et circuits en céramique alumine

Rogers ro4003c et circuits en céramique alumine

2021-07-17
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Author:Dag

This article introduces the PCB design ideas of Rogers RO4003C+ alumina ceramic material realizes millimeter wave functional circuit.

La technologie des circuits à couches minces IC est principalement utilisée dans les circuits à haute fréquence tels que les micro - ondes et les ondes millimétriques., Pulvérisation, electroplating, Gravure et autres méthodes de fabrication du câblage des conducteurs, Résistance et film diélectrique isolant sur substrat poli. It is characterized by high production accuracy, metal line width and spacing can be 10um (correspondingly, the minimum line width and spacing achieved by most Fabrication de PCB factories is 100um), Et les éléments passifs tels que les résistances, Condensateur, inductors, Les ponts aériens peuvent être intégrés . The most commonly used substrate materials in thin-film circuits are ceramics, Saphir, quartz, Verre, Attendez.. Parce que leurs constantes diélectriques élevées et leur stabilité de fréquence, Ils sont parfaits pour les circuits miniaturisés et à large bande. Les PCB à haute fréquence sont utilisés comme support pour la connexion électrique des composants électroniques, not only as a matrix for signal transmission lines (microstrip lines, strip lines, Guide d'ondes coplanaire, etc.), but also as a carrier for high-density active devices. Il peut également être combiné avec la technologie des circuits à membrane pour introduire des circuits à membrane dans les circuits à PCB., combining the advantages of the two, Élargir le champ d'application du circuit. I tried to embed the ceramic substrate made by thin film technology into the microwave circuit board made by the high-frequency board RO4003C to realize the passive device with finer size requirements and enable it to use chip packaged devices.

Paramètres de la ligne de transmission de 67 GHz (gcpw)

67GHz transmission line parameters (GCPW)

L'utilisation de la technologie des couches minces sur des substrats céramiques d'alumine ou de quartz permet de réaliser facilement des dispositifs de circuit passif à bande d'onde millimétrique (y compris des filtres, des distributeurs de puissance, des coupleurs, etc.) et de produire des dispositifs à puce montés ou inversés sur des surfaces de soudage de pad et de réduire la taille. Les substrats céramiques et quartz préparés à partir d'éléments de circuits passifs ne peuvent pas être utilisés directement sur les PCB en raison de leur très grande sensibilité à la différence d'altitude des circuits planaires dans la bande de fréquences des ondes millimétriques, mais la méthode de subsidence est utilisée sur les PCB et une fente de taille et de forme appropriées (équivalente à un trou aveugle) est excavée sur les PCB. Le fond de la rainure est utilisé comme plan de référence pour la mise à la terre électrique du substrat céramique, puis le substrat céramique est inséré dans la rainure, et la méthode de fixation est l'adhésif conducteur époxy. De cette façon, j'ai réussi à mettre en oeuvre un ensemble de filtres commutés dans la gamme de fréquences 35 - 67 GHz, où les filtres sont mis en oeuvre sur des puces à quartz et où les signaux d'entrée et de sortie combinés sont transmis par des lignes de transmission de guides d'ondes coplanaires terrestres (gcpw) sur des PCB. Le matériau de la carte PCB est la carte Rogers 4003c. La puce à quartz et la partie de connexion du signal PCB sont interconnectées par liaison métallique.


The use of epoxy conductive adhesive to bond alumina ceramic or quartz to the PCB board Les coefficients de dilatation thermique de deux matériaux différents doivent être pris en considération., otherwise stress damage will occur during the high and low temperature processes. Rogers tôle 4003c est une sorte de tôle largement utilisée dans le domaine des micro - ondes. C'est X./Y/Le coefficient de dilatation thermique axiale Z est de 11/14/46 (ppm/ degree Celsius) respectively, C'est plus proche de la céramique alumine. Good mechanical strength. RO4003C has low dielectric loss (tanδ is about 0.0024), the dielectric constant does not change significantly with temperature and frequency, Absorption d'eau seulement 0.04%. Ces caractéristiques garantissent qu'il peut être appliqué à la bande d'onde millimétrique. The transmission line adopts the grounded coplanar waveguide form to minimize the influence of the change of the dielectric constant. Dans ce projet, la fréquence maximale atteint 67 GHz, the transmission line parameters are shown in the figure below, La perte d'insertion et la perte en bande ont été mesurées.. The flatness index is more ideal.

En outre, the finished devices made on ceramic substrates (such as mixers, Multiplicateur de fréquence, etc.) can also be easily applied to the PCB board Après le naufrage. The installation method of the IO mixer is shown in the figure below. Le mélangeur IQ illustré dans la figure a une structure annulaire qui lie l'adhésif conducteur d'oxygène aux rainures de la machine. PCB board, Les signaux d'entrée et de sortie sont interconnectés par des liaisons métalliques et des composants PCB.

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Physical map of ceramic substrate mixer and PCB mounting interconnection

When using a thin-film process dielectric board in a PCB, Attention au traitement de correspondance à l'interface du signal à haute fréquence. Generally, Recommandé à la connexion du signal, the gap between the two media should be kept as short as possible within 0.1 mm. Therefore, Précision de la taille des fentes du système PCB board is required.

Specification for Rogers ro4003c High Frequency PCB Materials, please view: Rogers RO4003C Data Sheet