Tecnologia PCB - Introduzione alle applicazioni del circuito stampato ad alta frequenza del PCB e ai materiali del substrato

L'alta frequenza delle apparecchiature elettroniche è la tendenza di sviluppo, soprattutto nel quadro dello sviluppo crescente delle reti senza fili e delle comunicazioni satellitari, i prodotti informativi si stanno muovendo verso l'alta velocità e ad alta frequenza e i prodotti di comunicazione si stanno muovendo verso la standardizzazione della voce, dei video e dei dati per la trasmissione senza fili con grande capacità e velocità. Pertanto, lo sviluppo di una nuova generazione di prodotti richiede circuiti stampati ad alta frequenza PCB.

I gruppi di clienti dei circuiti stampati ad alta frequenza PCB includono sistemi satellitari della stazione base, stazioni base di ricezione del telefono cellulare e altri prodotti di comunicazione. Questi prodotti devono utilizzare circuiti stampati ad alta frequenza. Nei prossimi anni, inevitabilmente si svilupperanno rapidamente e substrati ad alta frequenza saranno molto richiesti.

Le caratteristiche di base dei materiali del substrato del circuito stampato ad alta frequenza del PCB sono le seguenti:

1. L'altra resistenza al calore, resistenza chimica, resistenza agli urti, resistenza alla buccia, ecc. deve anche essere buona.

2. basso assorbimento d'acqua e alto assorbimento d'acqua influenzeranno la costante dielettrica e la perdita dielettrica quando umido.

3. Cercate di essere coerenti con il coefficiente di espansione termica della lamina di rame, perché le incoerenze causeranno la separazione della lamina di rame nei cambiamenti di freddo e calore.

4. La perdita dielettrica (Df) deve essere piccola, che colpisce principalmente la qualità della trasmissione del segnale. Più piccola è la perdita dielettrica, minore è la perdita di segnale.

5. La costante dielettrica (Dk) deve essere piccola e stabile. Generalmente, più piccolo è meglio, la velocità di trasmissione del segnale è inversamente proporzionale alla radice quadrata della costante dielettrica del materiale. L'alta costante dielettrica è probabile che causi ritardo di trasmissione del segnale.

In generale, l'alta frequenza della scheda di radiofrequenza a microonde ad alta frequenza PCB/scheda ad alta frequenza può essere definita come la frequenza superiore a 1GHz. Attualmente, il substrato del circuito ad alta frequenza più comunemente usato è un substrato dielettrico a base di fluoro, come il politetrafluoroetilene (PTFE), solitamente chiamato Teflon, solitamente utilizzato sopra 5GHz. Inoltre, ci sono substrati FR-4 o PPO, che possono essere utilizzati per prodotti tra 1GHz e 10GHz. L'alta frequenza di questi tre tipi di circuiti stampati ad alta frequenza

Le proprietà fisiche dei substrati di frequenza sono confrontate come segue.

In questa fase, i tre tipi di materiali substrati ad alta frequenza: resina epossidica, resina PPO e resina a base di fluoro sono il costo più economico della resina epossidica e la resina a base di fluoro più costosa; Considerando le caratteristiche di frequenza, la resina al fluoro è la migliore e la resina epossidica è inferiore. Quando la frequenza dell'applicazione del prodotto è superiore a 10 GHz, è possibile applicare solo la scheda stampata a base di fluoro. Evidente

Le prestazioni ad alta frequenza del substrato della resina a base di fluoro sono molto più elevate di altri substrati, ma le sue carenze sono la scarsa rigidità e il grande coefficiente di espansione termica oltre ad alto costo. Per il politetrafluoroetilene (PTFE), al fine di migliorare le prestazioni, una grande quantità di sostanze inorganiche (come la silice SiO2) o tessuto di vetro sono utilizzati come riempitivi di rinforzo per aumentare la rigidità del substrato e ridurre la sua espansione termica. Inoltre, a causa dell'inerzia molecolare della resina PTFE stessa, non è facile legare con fogli di rame, quindi è necessario un trattamento superficiale speciale della superficie di legame con fogli di rame. Il metodo di trattamento include l'incisione chimica o l'incisione al plasma sulla superficie del PTFE per aumentare la rugosità superficiale o aggiungere uno strato di film adesivo tra il foglio di rame e la resina PTFE per migliorare la forza di legame, ma può influenzare le prestazioni del mezzo. Influenza.

Lo sviluppo di substrati ad alta frequenza per l'intero circuito ad alta frequenza basato sul fluoro richiede la cooperazione di fornitori di materie prime, unità di ricerca, fornitori di apparecchiature, produttori di circuiti stampati PCB e produttori di prodotti di comunicazione per tenere il passo con i circuiti stampati ad alta frequenza PCB. La necessità di uno sviluppo rapido in questo settore.