高周波材料と高速材料の選択方法

選択時 高周波材料 及び高周波回路用PCBの高速材料, PCB材料のDK値及び異なる周波数における変化特性を特に考慮すべきである. 高速信号伝送や特性インピーダンス制御にフォーカスするための要件, 指向性測定と周波数条件下での性能, 温度と湿度を調べる.

一般的に、高周波材料と高速材料は周波数変化の条件下で、DKとDF値は大きな変化の法則を示している。特に、1 MHz〜1 GHzの周波数範囲では、DKおよびDF値の変化がより顕著である。例えば、一般的なエポキシ樹脂ガラス繊維布基材の一般的なFR−4.の1 MHz周波数でのDK値は4.7であり、1 GHz周波数でのDK値は4.19となる。1 GHz以上ではDK値の変化が遅い。変化傾向は周波数の増加に伴って減少するが、変化の幅は大きくない。例えば、10 GHzでは、FR−4のDK値は通常4.15である。高速かつ高周波特性を有する基材材料のDK値は、周波数の変化に応じてわずかに変化する。1 MHzから1 GHzまでの変化周波数では、DKはほとんど0.02の範囲に保たれている。低い周波数から高い周波数までの条件では、DK値はわずかに低下する傾向にある。

周波数変化の影響により、高周波材料と高速材料の誘電損失係数DFの変化はDKより大きく、特に高周波範囲内である。その変化の法則は増加する傾向にある。そのため、基材の高周波特性を評価する際、その研究の重点はそのDF値の変化である。高速および高周波特性を有する基板材料には、2つの異なるタイプの一般的な基板材料がある。1つ目は、周波数に応じて変化する指向性値が小さいことです。もう1つのタイプは変化範囲では一般的な基材と似ているが、DF値は低い。

高周波材料と高速材料をどのように選択しますか。

PCB材料の選択は、設計要件、大規模生産、コストのバランスをとる必要があります。簡単に言えば、設計要件には電気的および構造的信頼性が含まれています。一般に、設計周波数がGHzの高速PCBよりも大きい場合、PCB材料の問題はより重要になるだろう。例えば、現在のFR−4材料はいくつかのGHz周波数で大きな誘電損失を有しており、これは当てはまらない可能性がある。

PCBの高周波材料と高速材料は何ですか。

例えば、10 Gb/S高速デジタル信号は1つの方形波であり、異なる周波数の正弦波信号の重畳と見ることができる。したがって、10 Gb／Sは多くの異なる周波数信号を含む。5 Ghz基本信号、3次15 GHz、5次25 GHz、7次35 GHz信号など。デジタル信号の完全性と上下エッジの急峻度はRFマイクロ波デジタル信号の高周波高調波部分と同じで、マイクロ波帯域内で低損失と低歪伝送を実現する。したがって、多くの態様では、高速デジタル回路PCBの材料選択は、RFおよびマイクロ波回路の要求と同様である。

実際の工程操作では、高周波材料と高速材料の選択は簡単に見えるが、考慮すべき要素は多い。本文の紹介を通じて、PCB設計エンジニアまたは高速プロジェクト責任者として、私は板材の特性と選択について一定の理解を得ました。金属板の電気的性質、熱的性質、信頼性などを知る。また、高い信頼性と良好な加工性を持つ製品を設計するためにスタックを合理的に使用し、様々な要素の考慮を最適化する。

次に、適切な高周波材料と高速材料を選択するための主な考慮事項を紹介します。

1.PCBの製造可能性。

例えば、多重プレス性能、温度性能、CAF/耐熱性、機械的靭性、良好な信頼性、防火レベルはどうですか。

2.PCBと製品のマッチング性能、例えば電気、性能安定性など。

低損失、安定なDk/Dfパラメータ、低分散、周波数と環境の変化に伴う係数が小さく、材料の厚さとゴム含有量の公差が小さく、インピーダンス制御がよく、配線が長い場合、低粗さ銅箔を考慮する。また、高速回路設計は初期にシミュレーションが必要であり、シミュレーション結果は設計の基準である。「星森科学技術アンジェロン高速/RF共同実験室」はシミュレーション結果とテストが一致しない性能問題を解決し、大量のシミュレーションと実際のテストの閉ループ検証を行い、独特な方法を通じてシミュレーションと実際の測定の一致性を実現することができる。

3.直ちにPCB材料を提供する。

多くの高周波材料と高速材料の購入サイクルは、2～3ヶ月にも及ぶ非常に長い。在庫の従来の高周波ボードRO 4350に加えて、多くの高周波ボードはお客様に提供する必要があります。そのため、高周波板は早く材料を準備するためにメーカーと事前にコミュニケーションする必要があります。

4.高周波材料と高速材料のコスト要因。

これは、消費財であれ、通信、医療、工業、軍事用途であれ、製品の価格感受性に依存します。

5.法律法規等の適用性。

RoHSとハロゲンフリーの要件を満たすために、さまざまな国の環境保護法と組み合わせる必要があります。

上記の要素のうち、高速デジタル回路の動作速度はPCB選択の主要な要素である。回路速度が高いほど、選択したPCBのDf値は小さくなるはずです。中程度と低損失の回路基板は10 Gb/Sデジタル回路に適しています。このプレートは25 Gb/sデジタル回路に適した低損失を有する。超低損失のプレートは、50 Gb/s以上の速度を持つ高速デジタル回路に適応します。

高周波材料と高速材料を考慮したDf

Dfの0.01〜0.005の間の回路基板は10 Gb／Sデジタル回路に適している。

Dfが0.005-0.003の間にある回路基板は、上限25 Gb/Sのデジタル回路に適している。

Dfが0.0015を超えない回路基板は、50 Gb/Sまたは高速デジタル回路に適しています。

一般的な高周波材料と高速材料には、次のものがあります。

ロジャーズ、RO 4003、RO 3003、RO 4350、RO 5880など

2.TUC：Tuc 862、872 SLK、883、933など

3.パナソニック、メガトロン4、メガトン6など

4. イソラ, 370時間, 408時間前, はい620, はい680, など

5.Nelco、N 4000-13、N 4000-13 EPSIなど

6、東莞聖益、台州望嶺、泰興マイクロ波など

もちろん, 他にもたくさんの高周波板があります, 例えばArlon, 昨年ロジャーズに買収された, とTaconic, これらはすべて 無線周波数マイクロ波板 性能が保証されている工場.

ここでは、高周波材料と高速材料の選択方法、およびPCB設計の注意点を共有します。実際の用途で具体的なケースを分析する必要があります。