Chính xác sản xuất PCB, PCB tần số cao, PCB cao tốc, PCB chuẩn, PCB đa lớp và PCB.
Nhà máy dịch vụ tùy chỉnh PCB & PCBA đáng tin cậy nhất.
Công nghệ vi sóng

Công nghệ vi sóng - Bảng in lò vi sóng Chọn vật liệu và Intermodulation thụ động

Công nghệ vi sóng

Công nghệ vi sóng - Bảng in lò vi sóng Chọn vật liệu và Intermodulation thụ động

Bảng in lò vi sóng Chọn vật liệu và Intermodulation thụ động

2021-08-11
View:1116
Author:Fanny

Với sự phát triển của truyền thông không dây và mạng băng thông rộng, bảng in vi sóng không còn đơn giản là trên một số dây kim loại vải nền cách nhiệt để đạt được kết nối. Trong nhiều trường hợp, chất nền và chất dẫn kim loại đã trở thành một phần của yếu tố chức năng. Đặc biệt trong các ứng dụng RF, nơi các thành phần tương tác với chất nền, thiết kế và sản xuất PCB ngày càng có tác động quan trọng đến chức năng sản phẩm. Một phần điển hình của một tấm HF vi sóng, được hiển thị trong hình 1 bên trái, nơi các dây dẫn là các yếu tố riêng lẻ.

Bảng in lò vi sóng

Bảng in lò vi sóng

Chúng tôi nhà sản xuất PCB cũng tham gia nhiều hơn vào việc thiết kế mọi thứ, đặc biệt là cho tần số cao, truyền tín hiệu tốc độ cao. Các nhà thiết kế cũng phải có sự hiểu biết sâu sắc về các quy trình sản xuất PCB để sản xuất PCB có trình độ, hiệu suất cao.

Chúng tôi bắt đầu từ vấn đề này để giới thiệu một số thông số bạn thường liên hệ, từ nông đến sâu để thực hiện một số thảo luận kỹ thuật, hy vọng làm sâu hơn giao tiếp và giao tiếp giữa thiết kế và sản xuất.


1. Hằng số dielectric

Hằng số môi điện (DK, ε, Er) xác định tốc độ của tín hiệu điện trong môi trường. Vận tốc của tín hiệu điện tỷ lệ ngược với rễ vuông của hằng số dielectric. Hằng số môi điện càng thấp, tốc độ truyền tín hiệu càng nhanh. Để cho bạn một ẩn dụ tốt, bạn đang chạy trên bãi biển và nước là lên đến mắt cá chân của bạn. Độ nhớt của nước được gọi là permittivity. Nước càng dính, độ cho phép càng cao, bạn chạy chậm hơn.


Hằng số môi điện không dễ đo hoặc xác định, nó không chỉ liên quan đến các đặc tính của chính môi trường, mà còn đến phương pháp thử nghiệm, tần số thử nghiệm và trạng thái của vật liệu trước và trong quá trình thử nghiệm. Hằng số dielectric cũng thay đổi theo nhiệt độ, và một số vật liệu đặc biệt được phát triển với nhiệt độ trong tâm trí. Độ ẩm cũng là một yếu tố quan trọng trong việc ảnh hưởng đến hằng số môi điện, bởi vì hằng số môi điện của nước là 70, và độ ẩm rất ít có thể gây ra những thay đổi đáng kể.


Hằng số dielectric

Hằng số dielectric

Có thể thấy rằng vật liệu lý tưởng cho các ứng dụng PCB tốc độ cao và tần số cao là một môi trường không khí được gói trong lá đồng với dung sai độ dày +/-0,00001 ". Là một sự phát triển vật liệu, tất cả mọi người đều làm việc theo hướng này, chẳng hạn như Foamclad được cấp bằng sáng chế của Arlon, lý tưởng cho ăng ten trạm cơ sở. Tuy nhiên, không phải tất cả các thiết kế càng nhỏ hằng số điện môi, càng tốt, nó thường dựa trên một số thiết kế thực tế, một số yêu cầu về khối lượng nhỏ của các dây chuyền, thường cần vật liệu hằng số điện môi cao, chẳng hạn như Arlon AR1000 được sử dụng trong thiết kế mạch thu nhỏ. Một số thiết kế, chẳng hạn như bộ khuếch đại công suất, thường sử dụng hằng số điện môi 2,55 (ví dụ như Arlon Diclad527, AD255, v.v.), hoặc 3,5 (ví dụ như AD350,25N / FR, v.v.). Cũng có những người có hằng số điện môi 4,5, chẳng hạn như AD450, chủ yếu chuyển từ thiết kế FR-4 sang các ứng dụng


Ngoài việc ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ truyền tín hiệu, hằng số điện môi cũng xác định trở kháng đặc trưng ở mức độ lớn, làm cho việc phù hợp trở kháng đặc trưng đặc biệt quan trọng trong bảng mạch truyền thông vi sóng ở các bộ phận khác nhau. Nếu xảy ra sự không phù hợp trở kháng, nó cũng được gọi là VSWR (tỷ lệ sóng đứng).


CTEr: Vì hằng số dielectric thay đổi với nhiệt độ và các vật liệu được sử dụng trong các ứng dụng vi sóng thường ở ngoài trời, ngay cả trong môi trường không gian, CTEr (Hệ số nhiệt của Er) cũng là một thông số quan trọng. Một số PTFE đầy bột gốm có thể có đặc tính rất tốt, chẳng hạn như CLTE.


Hằng số dielectric

Hằng số dielectric

2. Yếu tố mất (Mất chạm, Df và Yếu tố tiêu tán)

Ngoài hằng số môi điện, yếu tố mất mát là một thông số quan trọng ảnh hưởng đến các đặc tính điện của vật liệu. Mất điện điện, còn được gọi là mất chạm, yếu tố mất, v.v., đề cập đến việc mất tín hiệu trong môi trường, cũng có thể được gọi là mất năng lượng. Điều này là bởi vì các phân tử trong môi trường cố gắng hướng theo các tín hiệu tần số cao (liên tục chuyển đổi giữa giai đoạn tích cực và tiêu cực) khi chúng đi qua lớp điện điện, mặc dù chúng thực sự không thể làm như vậy bởi vì chúng được liên kết chéo.


Nhưng sự thay đổi tần số giữ cho các phân tử di chuyển, tạo ra rất nhiều nhiệt, dẫn đến mất năng lượng. Một số vật liệu, chẳng hạn như PTFE, có các phân tử không cực, vì vậy chúng sẽ không bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi của trường điện từ và mất mát nhỏ. Tương tự như vậy, yếu tố mất mát có liên quan đến tần số và phương pháp thử nghiệm. Quy tắc chung là tần số càng cao, tổn thất càng lớn.


Ví dụ trực quan nhất là tiêu thụ năng lượng trong truyền tải. Nếu mất mát thiết kế mạch là nhỏ. Tuổi thọ pin có thể được tăng đáng kể. Khi nhận tín hiệu, sự mất mát của vật liệu được sử dụng, độ nhạy cảm của ăng ten với tín hiệu được tăng lên và tín hiệu rõ ràng hơn.


Nhựa epoxy FR4 (Dk4.5) được sử dụng phổ biến có độ cực tương đối mạnh mẽ, với mất khoảng 0,025 ở 1GHz, trong khi mất nền PTFE (Dk2.17) trong điều kiện này là 0,0009. So với polyimide chứa đầy thủy tinh, polyimide chứa đầy thạch anh không chỉ có hằng số dielectric thấp hơn mà còn mất mát thấp hơn, do hàm lượng silicon tinh khiết.


Cấu trúc phân tử của PTFE được hiển thị trong hình dưới đây. Chúng ta có thể thấy rằng cấu trúc của PTFE rất đối xứng, với một liên kết C-F chặt chẽ và không có nhóm cực. Do đó, với sự thay đổi của trường điện từ và khả năng lắc là rất nhỏ, hiển thị trong các đặc điểm điện là một mất mát nhỏ.


Cấu trúc phân tử của PTFE

Cấu trúc phân tử của PTFE

3. Hệ số mở rộng nhiệt (CTE)

Hệ số mở rộng nhiệt, thường được viết tắt là Hệ số hiệu quả nhiệt (CTE), là một trong những đặc tính nhiệt cơ quan trọng của vật liệu. Đề cập đến sự mở rộng của vật liệu khi được nóng. Sự mở rộng vật liệu thực tế đề cập đến sự thay đổi khối lượng, nhưng do các đặc điểm của chất nền, chúng ta có xu hướng xem xét sự mở rộng phẳng (X-, Y-) và dọc (Z-).


Mở rộng nhiệt phẳng thường có thể được kiểm soát bằng vật liệu lớp tăng cường (ví dụ: vải thủy tinh, thạch anh, Thermount), trong khi sự mở rộng dọc luôn khó kiểm soát trên nhiệt độ chuyển đổi thủy tinh.


CTE phẳng là cần thiết để cài đặt các gói mật độ cao. Nếu chip (thường là CTE giữa 6-10ppm / C) được lắp đặt trên một PCB thông thường (CTE 18ppm / C), nó có thể gây ra các khớp hàn quá mức tuổi sau nhiều chu kỳ nhiệt. CTE trục Z ảnh hưởng trực tiếp đến độ tin cậy của lỗ trồng, đặc biệt là cho các bảng in vi sóng.