Í háum-rafrænum tækjum eins og 5G samskiptum, sjálfstýrðum millimetrabylgjuratsjám og háhraðarofum í gervigreindarmiðstöðvum, eru hátíðni há-hraða prentplötur nú þegar orðnar kjarnaflutningsfyrirtækið sem ákvarðar stöðugleika merkjasendingar kerfisins. Ólíkt venjulegufr4 hringrásartöflursem uppfylla aðeins grunnkröfur um tengingu hringrásar, efnisval áhá tíðniog háhraða prentuð hringrásartöflur ákvarða beint tapstýringu, viðnámsnákvæmni og langtíma-áreiðanleika merkja á GHz tíðnisviðinu. Í dag munum við kerfisbundið sundurliða lykillógík hátíðni og-háhraða PCB efnisvals frá kjarnavísum, almennu vöruvali til dæmigerðra notkunarsviðsmynda.
6 kjarnavísar fyrir hátíðni og há-hraða PCB efnisval
Margir verkfræðingar hafa tilhneigingu til að falla í þann misskilning að „aðeins að horfa á vörumerkið en ekki breyturnar“ þegar þeir velja efni. Reyndar eru eftirfarandi sex vísbendingar grunnviðmiðin til að ákvarða samhæfni stjórnarinnar:
1. Rafstuðull (Dk) og stöðugleiki: Þetta er grundvallarkjarnabreyta hátíðniplötumálms, sem krefst lágs Dk gildi og lágmarks sveiflur með hitastigi og tíðni. Í hátíðnisviðstæðum ætti að stjórna Dk umburðarlyndi innan ± 0,1 til að forðast óviðráðanlegt frávik merkjasendingarhraða. Til dæmis er Dk of Rogers RO4350B borðið stöðugt stjórnað við 3,48, með sveiflum sem eru minni en ± 2% innan breitt hitastigssviðs frá -50 gráður til 150 gráður, sem uppfyllir að fullu erfiðar umhverfiskröfur ratsjár ökutækja.
2. Dielectric Loss Factor (Df): Það ákvarðar beint orkutap merkisins við sendingu. Í hátíðnisviðum yfir 10GHz þarf að stjórna Df gildinu undir 0,005 til að forðast vandamálið með of mikilli amplitudedempun og ófullnægjandi merki-til-suðshlutfalls hátíðnimerkja eftir langa-víddartengingu. Df á venjulegu FR-4 borði er venjulega yfir 0,02, sem er algjörlega óhentugt fyrir háhraða SerDes merkjasending yfir 25Gbps.
3. Hitastækkunarstuðull (CTE) Samsvörun: Hátíðni há-hraða prentplötur eru oft með fjöl-laga þykkum koparhönnun og Z--ás varmaþenslustuðull borðsins þarf að passa við CTE-eiginleika koparþynnunnar. Annars er hætta á bilunarvandamálum eins og brotum á málmhúðuðum holum og misjöfnun millilaga við margþætt endurrennslislóðunarferli. Hágæða hátíðniborðum verður breytt með keramikfyllingartækni til að stjórna Z-ás CTE innan 30ppm/gráðu, sem bætir til muna langtímaáreiðanleika fjöl-laga borða.
4. Grófleiki koparþynnunnar: Í flutningi hátíðnimerkja mun húðáhrifin valda því að straumur einbeitir sér að mjög þunnu lagi á yfirborði koparþynnunnar. Óhófleg koparþynnur mun auka verulega tap á leiðara. Hátíðni og háhraða prentuð hringrásarborð munu nota lágsnið koparþynnu (HVLP) til að stjórna yfirborðsgrófleika innan 0,2 μm, sem getur dregið úr leiðaratapi um meira en 30% á millimetra bylgjutíðnisviðinu.
5. Vatnsgleypnihraði: Eftir að hafa tekið upp vatn verður einsleitni rafstuðulsins á borðinu beint breytt, sem leiðir til skyndilegra viðnámsbreytinga og aukins merkjataps. Í hátíðnisviðsmyndum þarf vatnsgleypni borðsins að vera minna en 0,1%. PTFE byggt hátíðni efni standa sig mun betur en venjulegt epoxý plastefni hvarfefni í þessum vísi.
6. Varmaleiðni: Í tilfellum eins og 5G RF mögnurum og gervigreindarhröðunarkortum er staðbundinn hitaflæðisþéttleiki hátíðni- og háhraðaprentaðra rafrásakorta mjög hár, sem krefst varmaleiðni undirlagsstuðulls sem er 0,8W/m · K eða hærri. Sumar aflsviðsmyndir krefjast jafnvel notkunar á háhitaleiðnispjöldum með varmaleiðnistuðul sem fer yfir 2W/m · K til að forðast merkjarek af völdum staðbundinnar ofhitnunar.
Míkró nanó flís háhraða prentað hringrásarspjald: sérstaklega aðlagað fyrir hátíðni stafræn merki og sjón rafræn tæki samþætting atburðarás, treysta á micro nano level pökkunartækni til að ná afar mikilli samtengingarnákvæmni, skilar frábærum árangri í háhraða merki sendingu 100G optískra eininga við samtengingu merkispjalds og endurspegla vandamála milli tenginga merkispjalds prentara.
14 laga 4oz þykk koparspóluborð: þróað fyrir aðstæður þráðlausrar hleðslu og há-rafls RF-eininga í nýjum orkutækjum, með þykku koparhátíðniundirlagi ásamt blandaðri þrýstingstækni til að flytja hástraum á sama tíma og það tryggir lágt tapsendingu há-tíðnimerkja, leysir sársaukamark iðnaðarins við hátíðni{4}.
Rogers blandað þrýstingur fjöllaga borð: Með því að blanda hátíðniefnum eins og RO4350B við venjuleg fr4 efni, er lágtap há-tíðni hvarfefni notað í lykilmerkjalagið og há varmaleiðni fr4 er notuð í afl- og jarðlögin. Þetta dregur verulega úr heildarborðskostnaði á sama tíma og það tryggir há-tíðniafköst, og er sem stendur almenna vallausnin fyrir 5G fjölþjóðlega stöðva RF borð.
Valrökfræði fyrir dæmigerð notkunarsvæði
Val á hátíðni og háhraða PCB efni í mismunandi atvinnugreinum hefur gjörólíkar áherslur og því meiri afköst borðsins því hentugra er hún
Á sviði 5G samskipta eru Rogers RO4000 röð keramikfyllingarplötur ákjósanlegar fyrir grunnstöðvarloftnet og RF fram-endaeiningar til að koma á jafnvægi milli rafstýringarstöðugleika og vinnslusamhæfni; 200G/400G háhraða rofa bakplanið í gagnaverinu mun nota mjög lágan Df há-hraða undirlag eins og Panasonic Megtron 7, með áherslu á að stjórna sendingartapi raðmerkja yfir 25Gbps.
Á sviði bifreiða rafeindatækni: 77GHz millímetra bylgjuratsjá verður að nota hátíðnitöflur með rafstuðull hitastigs sem er minni en 50ppm/gráðu til að tryggja að ratsjárskynjunarsviðið sveiflist ekki verulega innan alls hitasviðs ökutækisins sem er -40 gráður til 85 gráður; PCB háhraðagáttar bílsins mun nota breytt hátíðni fr4 borð, sem kemur jafnvægi á kostnað og merki heilleika, en uppfyllir áreiðanleikakröfur IATF16949 bílastaðla.
Á sviði geimferða og varnarmála eru hátíðni prentaðar hringrásarplötur með PTFE undirlagi ákjósanlegar fyrir gervihnattasamskiptabúnað, ratsjávarsvara og aðrar aðstæður. Þeir viðhalda stöðugri raforkuvirkni í miklu geimumhverfi og standast sterk titringsáhrif með sérstökum millilagsstyrkingarferlum.
Á sviði lækninga- og prófunartækja krefjast hátíðniprentaðra rafrása fyrir MRI RF spólur, litrófsgreiningartæki og annan búnað afar mikillar einsleitni rafstuðuls. Innflutt hátíðnispjöld eru venjulega valin til að forðast frávik í prófunarniðurstöðum sem stafar af ójöfnum staðbundnum breytum töflunnar.
fr4 hringrásarspjöld, hátíðni PCB