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技术专栏

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基础 PCB高频板料有哪一些?怎么样挑选?写给只晓得FR4的刚开始学者!
2021-07-06
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编者注:前一阵子,有一位研讨生拿着一款FR4加工的“接收天线”要测77GHz指标。在加工测试高频PCB板,高频接收天线时,常常会有刚开始学者,由于选了错误的高频PCB造成产品最后结果还不如人意。今日就来简单聊聊,PCB高频板料有哪一些?怎么样挑选?

PCB高频板的定义

高频板是指电磁频率较高的特殊的一种线路板,用于高频率(频率大于300MHZ还是波长小于1米)与微波(频率大于3GHZ还是波长小于0.1米)领域的PCB,是在微波基材覆铜板上利用平常的刚性线路板制作办法的局部工序还是认为合适而使用特别处置办法而出产的电路板。普通来说,高频板可定义为频率在1GHz以上线路板。

随着科技的迅速进展,越来越多的设施预设是在微波频带(>1GHZ)甚至于与毫米波领域(77GHZ)以上的应用(例如如今很火的车载77GHz毫米波接收天线),这也意味着频率越来越高,对线路板的基材的要求也越来越高。譬如说基板料料需求具备良好的电性能,令人满意的化学牢稳性,随电源信号频率的增加在基材上的亏损要求十分小,所以高频板料的关紧性就凸现出来了。

PCB高频板料的分类

A. 以材质分:

a. 有机材质:酚醛天然树脂、玻璃纤维/环氧气天然树脂、Polyimide、变态/Epoxy等皆属之。

b. 无机材质:铝、Copper-invar-copper、ceramic等皆属之。主要取其散热功能

B. 以成品软硬区别

a. 硬板 Rigid PCB ,b.软板 Flexible PCB ,c.软硬板 Rigid-Flex PCB

C. 以结构分

a.单面板 , b.双面板 , c.多层板

D. 依用场分

通信/耗用性电子/军用/计算机/半导体/电测板…

常用的高速板料(厂家)有 --- 热烈欢迎奉复补给

1)、罗杰斯:Rogers:RO4003、RO3003、RO4350、RO5880等

RO3000系列:基于瓷陶补充的PTFE电路材料,型号有:RO3003、RO3006、RO3010、RO3035高频层压板。

RT6000系列:基于瓷陶补充的PTFE电路材料,为需求高介电常数的电子电路和微波电路而预设的,型号有:RT6006介电常数6.15,RT6010介电常数10.2。

TMM系列:基于瓷陶、碳氢化物、热固型聚合物的复合材料,型号:TMM3 、TMM4、TMM6、TMM10、TMM10i、TMM13i。等等

2)、泰康利Taconic:TLX系列,TLY系列等

3)、松下Panasonic:Megtron4、Megtron6等

4)、Isola:FR408HR、IS620、IS680等

5)、Nelco:N4000-13、N4000-13EPSI等

6)、台耀TUC:Tuc862、872SLK、883、933等

7)、东莞生益、泰州旺灵、泰兴微波、常州中英等

  当然还有众多其它高频板料未一一列出。那里面,Arlon(已被罗杰斯从各处买进,也是老品牌射频微波板厂)。

选高频高速PCB材料有哪一些关紧指标

在挑选用于高频电路的PCB所用的基板时,要尤其考察材料DK,在不一样频率下的变动特别的性质。而对于偏重信号高速传道输送方面的要求,或特别的性质阻抗扼制要求,则重点考察DF及其在频率、温湿润程度等条件下的性能。

普通型基板料料在频率变动的条件下,表达出DK、DF值变动较大的规律。尤其是在l MHz到l GHz的频率内,他们的DK、DF值的变动更加表面化。例如,普通型环氧气天然树脂一玻纤布基的基板料料(普通型FR-4)在lMHz的频率下的DK值为4.7,而在lGHz的频率下的DK值变动为4.19。超过lGHz以上,它的DK值的变动发展方向于平缓。其变动发展方向是随着频率的增高,而变小(但变动幅度半大),例如在l0GHz下,普通FR一4的DK值为4.15,具备高速、高频特别的性质的基板料料在频率变动的事情状况下,DK值变动较小,自lMHz到lGHz的变动频率下,DK多维持在0.02范围的变动。其DK值在由低到高不一样频率条件下,些微有减退的趋向。

普通型基板料料的媒介亏损因数(DF),在遭受频率变动(尤其是在高频范围内的变动)的影响而萌生DF值的变动要比DK大。其变动规律是趋于增大,因为这个,在名声一种基板料料的高频特别的性质时,要对其考察的重点是它的DF值变动事情状况。具备高速高频特别的性质的基板料料,在高频下变动特别的性质方面,普通型基板料料存在着两类表面化的不一样的两类:一类是随着频率的变动,它的(DF)值变动甚小。还有一类是在变动幅度上与普通型基板料料尽管相近,但它本身的(DF)值较低。

怎么样挑选高频高速板料

挑选PCB板料务必在满意预设需要、可量产性、成本半中腰获得均衡点。简单而言,预设需要里面含有电气和结构靠得住性这两局部。一般在预设十分高速的PCB扳手(大于GHz的频率)时这板料问题会比较关紧。例如,如今常用的FR-4材质,在几个GHz的频率时的媒介损Df(Dielectricloss)会非常大,有可能就不舒服合使用。

怎么样挑选高频高速板料

举例来说,10Gb/S高速数码信号是方波,它可以看作是不一样频率的正弦波信号的叠加。因为这个10Gb/S里面含有很多不一样频率信号:5Ghz的基波信号、3阶15GHz、5阶25GHz、7阶35GHz信号等。维持数码信号的完整性以及上下沿的陡峻程度和射频微波(数码信号的高频谐波局部达到达微波频带)的低伤耗低失真传道输送同样。因为这个,在诸各方面,高速数码电路PCB选材和射频微波电路的需要大致相似。

怎么样挑选高频高速板料

在实际的工程操作中,高频板料的挑选看似简单但需求思索问题的因素仍然太多的,经过本文的绍介,作为PCB预设工程师还是高速项目负责人,对板料的特别的性质及挑选有一定的理解。理解板料电性能、热性能、靠得住性等。并合理运用重叠,预设出一块靠得住性高、加工性好的产品,各种因素的考虑达到最佳化。

下边将作别绍介,挑选合宜的板料主要思索问题因素:

1、可制作性:

譬如多次压合性能怎么样、温度性能等、耐CAF/耐热性及机械韧(粘)性(靠得住性好)、防火等级;

2、与产品般配的各种性能(电气、性能牢稳性等):

低伤耗,牢稳的Dk/Df参变量,低分散色光,随频率及背景变动系数小,材料厚度及胶含量公差小(阻抗扼制好),假如走线较长,思索问题低光洁度铜箔。额外一点儿,高速电路的预设前一阶段都需求仿真,仿真最后结果是预设的参照标准。“兴森科学技术-安捷伦(高速/射频)联手实验室”解决了仿真最后结果和测试不完全一样的成就困难的问题,做过数量多的仿真和实际测试闭环证验,经过独得法法能做到仿真和实测完全一样。

怎么样挑选高频高速板料

3、材料的可趁早取得性:

众多高频板料采集购买周期十分长,甚至于2-3个月;除常理高频板料RO4350有仓储,众多高频板都需求客户供给。因为这个,高频板料需求和厂家提早沟通好,尽早备料;

4、成本因素Cost: 

看产品的价钱敏锐程度,是消费类产品,仍然通讯、医疗、工业、军工类的应用;

5、法律法令规则的适合使用性等: 

要与不一样国度环保法令规则相合成一体,满意RoHS及无卤素等要求。

以上各个因素中,高速数码电路运行速度是PCB挑选思索问题的主要因素,电路的效率越高,所选PCBDf值就应当越小。具备中,低伤耗的电路板料将适应10Gb/S的数码电路;具备更低伤耗的板料适合使用25Gb/s的数码电路;具备超低伤耗板料将适合更快的高速数码电路,其效率可以为50Gb/s还是更高。

从材料Df看:

Df介于0.01~0.005电路板料适应最大限度为10Gb/S数码电路;

Df介于0.005~0.003电路板料适应最大限度为25Gb/S数码电路;

Df不超过0.0015的电路板料适应50Gb/S甚至于更高速数码电路。

加工办法:

1.开料:务必保存尽力照顾膜开料,避免划伤、压痕

2.钻孔:

2.1用全新钻咀(标准130),一块一迭为最佳,压脚压力为40psi

2.2铝片为盖板,而后用1mm密胺垫板,把PTFE板紧着

2.3钻后用风枪把孔内粉尘吹出

2.4用最牢稳的钻探机,钻孔参变量(基本上是孔越小,钻速要快,Chip load越小,回速越小)

3.孔处置

等离子处置还是钠萘活化处置利于孔金属化

4.PTH沉铜

4.1微蚀后(已微蚀率20微英寸扼制),在PTH拉从除油缸着手进板

4.2如有需求,便过第二次PTH,只需从预计?缸着手进板

5.阻焊

5.1 前处置:认为合适而使用酸性洗板,不可以用机械磨板

5.2 前处置后焗板(90℃,30min),刷绿油固化

5.3 分三段焗板:一段80℃、100℃、150℃,时间各30min(如有发觉基材面甩油,可以翻工:把绿油洗掉,从新活化处置)

6.锣板

将白纸铺在PTFE板线路面,上下用厚度为1.0MM腐刻去铜的FR-4基材板还是酚醛底板夹紧:如图:

FR-4基材板

以上综述了怎么样挑选高速板料以及预设注意事情的项目,实际中应用还得依据具体案件的例子具体剖析。

怎么样挑选高速板料

文章来自(www.ipcb.cn)爱彼电路是专业高精密PCB电路板研发生产厂家,可批量生产4-46层pcb板,电路板,线路板,高频板,高速板,HDI板,pcb线路板,高频高速板,IC封装载板,半导体测试板,多层线路板,hdi电路板,混压电路板,高频电路板,软硬结合板等

 

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