Sie sind hier, weil Sie mehr über Hochfrequenz-PCB-Design erfahren möchten. Dieser Leitfaden erläutert detailliert verschiedene Faktoren, die Einfluss auf Hochfrequenz-LeiterplatteDarüber hinaus werden wir verschiedene Herausforderungen und Lösungen für diesen Leiterplattentyp diskutieren. Kurz gesagt: Dieser umfassende Leitfaden enthält alles, was Sie über das Design von Hochfrequenz-Leiterplatten wissen müssen.
Hochfrequenz-Leiterplatten sind Leiterplatten, die in verschiedenen Anwendungen wie Mikrowellen weit verbreitet sind. Tauchen wir ein und erkunden Sie die verschiedenen unglaublichen Aspekte dieser Technologie.
Hochfrequenzplatine
Die meisten von Ihnen kennen das Wort PCB. Falls nicht, es handelt sich im Grunde um ein Akronym für LeiterplatteLeiterplatten verwenden leitfähige Bahnen und Pfade, um verschiedene Komponenten auf der Leiterplatte elektronisch zu verbinden. Kupfer ist der Hauptbestandteil von Leiterplatten und sorgt für leitfähige Pfade auf der Platine.
Darüber hinaus spielt die Signalkommunikation in verschiedenen Elektronikprojekten eine Schlüsselrolle. Sie ist beispielsweise bei Projekten mit WLAN und Satellitensystemen von entscheidender Bedeutung. Wenn also eine Signalkommunikation zwischen zwei oder mehr Objekten erforderlich ist, kommen Hochfrequenzplatinen zum Einsatz.
Hochfrequenz-Leiterplatten sind Leiterplatten, die zur Signalübertragung eingesetzt werden. Unternehmen setzen sie beispielsweise in den Bereichen Mikrowellen, Mobilfunk, Hochfrequenz und Hochgeschwindigkeitsdesign ein.
Faktoren, die ein Hochfrequenz-PCB-Design beeinflussen
Es gibt einige wichtige Faktoren, die das Design von Hochfrequenz-Leiterplatten stark beeinflussen. Daher werden diese Platinen mit Hochfrequenzlaminaten geliefert, die schwierig herzustellen sind. Der Grund dafür ist, dass sie die thermische Wärmeübertragung verschiedener Anwendungen gewährleisten müssen.
Leiterplatten verwenden spezielle Materialien, um eine hohe Frequenz zu erreichen. Die Eigenschaften der Hochfrequenzplatine beeinflussen daher die Gesamtleistung des Signals. Darüber hinaus kann eine geringfügige Änderung der ER-Wert der Materialien kann sich auf die Impedanz der Platine auswirken.
Darüber hinaus vor allem dielektrische Materialien Auch das Hochfrequenz-PCB-Design wird beeinflusst. Die meisten Hersteller bevorzugen Rogers-Dielektrikum. Dieses Material ist kostengünstiger und weist zudem niedrige DK- und DF-Werte auf. Darüber hinaus eignet es sich für Prototyping-Anwendungen und die Fertigung. Darüber hinaus reduziert es auch den Signalverlust.
Andererseits gehen einige Hersteller mit TeflonHersteller verwenden es in der Hochfrequenz-Platinenfertigung. Darüber hinaus verfügt es grundsätzlich über eine Frequenz von 5 GHz. Darüber hinaus FR4 ist ein weiteres beliebtes Material für HF-Anwendungen. Die Anwendungen erfordern Frequenzen von 1 GHz bis 10 GHz und verwenden FR4. FR4-basierte Produkte haben jedoch ihre eigenen Einschränkungen und Nachteile.
In Bezug auf DF, DK und Wasserabsorptionsfaktor ist Teflon die beste Option. Es ist jedoch teurer als FR4. Wenn Ihr Projekt eine Frequenz von mehr als 10 GHz erfordert, ist Teflon die beste Wahl.
Allgemeine Spezifikation von Hochfrequenz-PCBs
Um die für Ihre Anforderungen erforderliche hohe Frequenz zu erreichen, können Sie verschiedene Spezialmaterialien verwenden. Darüber hinaus kann jede Änderung des Er-Werts verschiedener Materialien einen erheblichen Einfluss auf die Impedanz der Platine haben. Es gibt Leiterplatten mit unterschiedlichen Frequenzen. Der typische Frequenzbereich liegt zwischen 500 MHz und 2 GHz.
Lassen Sie uns jedoch einige allgemeine Spezifikationen von Hochfrequenz-Leiterplatten besprechen:
- Material: RO4003C, Ro3003, RT5880 und Ro3010
- Brettgröße: Min. 6 mm x 6 mm oder max. 457 mm x 610 mm
- PP: Rogers 4450F, Inland-25FR, Inland-6700
- Brettstärke: 4 mm bis 5.0 mm
- Kupfergewicht: 5 Unzen bis 2.0 Unzen
- Lötmaskenseiten: Gemäß der Datei
- Farbe der Lötmaske: Grün, Blau, Rot, Weiß und Gelb
- Minimale Spurweite oder Abstand: 3 Millionen/ 3 Millionen
- Siebdruckseiten: Gemäß der Datei
- Siebdruckfarbe: Schwarz, Weiß und Gelb
- Oberflächenfinish: Chemisch Nickel/Chromgold, Chemisch Silber, Chemisch Zinn –RoHS
- Impedanztoleranz: Plus oder Minus 10 %
- Min. Bohrlochdurchmesser: 6 Millionen
- Min. Ringgröße: 4 Tausend
Wenn Sie Hochfrequenz-Leiterplatten von höchster Qualität kaufen möchten, ist MOKO Technology die beste Option. Sie können diese Leiterplatten an Ihre Bedürfnisse anpassen. Für eine Beratung können Sie sich an das professionelle Team von MOKO Technology wenden.
Wie erkennt man die beste Hochfrequenz-Leiterplatte?
Die Identifizierung einer Hochfrequenz-Leiterplatte ist kein Problem. Beachten Sie die allgemeinen Spezifikationen und das verwendete Material. So können Sie die Hochfrequenz-Leiterplatte identifizieren. Wenn Sie sich nicht auskennen, können Sie sich an ein vertrauenswürdiges Unternehmen wenden, z. B. MOKO-Technologie.
Verschiedene nützliche Tipps zum Design und zur Herstellung von Hochfrequenz-Leiterplatten
Hochfrequenzschaltungen weisen eine höhere Layoutdichte und höhere Integration auf. Daher ist es wichtig zu wissen, wie man kostengünstigere und wissenschaftlichere Leiterplatten entwirft und herstellt. Hier sind einige der nützlichsten Tipps:
- Es ist besser, zwischen den verschiedenen Schichten von Hochfrequenzschaltungen weniger alternative Anschlussleitungen der Pins zu haben.
- Der Abstand zwischen den Stiften sollte kürzer sein.
- Bei elektronischen Hochfrequenzgeräten ist es wichtig, dass die Pins weniger gebogen sind.
- Versuchen Sie, beim Verdrahten Schleifen zu vermeiden.
- Stellen Sie sicher, dass die Signalimpedanz gut angepasst ist.
- Darüber hinaus sollten Sie die Hochfrequenz-Entkopplungskapazität der Stromanschlüsse eines integrierten Schaltungsblocks erhöhen.
Die Herausforderungen des Hochfrequenz-PCB-Designs und wie man ihnen begegnet
Während des Herstellungsprozesses können Sie mit verschiedenen Herausforderungen konfrontiert werden. Nachfolgend finden Sie einen kurzen Überblick über einige häufige Herausforderungen:
Skalierung
Die meisten Leiterplattenhersteller sind mit dem Konzept der Skalierung von Grafiken vertraut. Da die inneren Schichten während des Laminierungsprozesses beim Bau von FR4 etwas an Masse verlieren Multilayer-LeiterplattenDaher ist es wichtig, die Schaltungen in Erwartung dieses Verlusts um einen bekannten Prozentsatz zu vergrößern. So kehren die Schichten nach Abschluss des Laminierungszyklus zu ihren vorgesehenen Abmessungen zurück.
Darüber hinaus verhalten sich Laminatmaterialien aufgrund ihrer Weichheit etwas anders als FR4. Die Idee ist jedoch ähnlich: Man muss herausfinden, wie sich das Material während des Prozesses verhält. Das bedeutet, dass Sie für jeden Typ separate Skalierungsfaktoren festlegen sollten. Darüber hinaus sollten Sie sogar für jede Dicke innerhalb eines Typs eine separate Skalierung erstellen.
Andernfalls kann die Passgenauigkeit von Schicht zu Schicht oder von Bohrloch zu Pad beeinträchtigt werden. Der Hersteller sollte die Basisskalierungsempfehlung des Laminatherstellers mit einem internen statistischen Verfahren verwenden. So bleibt die Passgenauigkeit innerhalb der speziellen Fertigungsumgebung langfristig konstant.
Oberflächenvorbereitung
Die Oberflächenvorbereitung mehrschichtiger Leiterplatten ist komplex, um eine sichere Verbindung zwischen den Schichten zu gewährleisten. Dies gilt insbesondere für Teflontypen. Daher kann sich das weiche Material bei aggressiver Vorbereitung verformen. Eine starke Verformung kann zu einer schlechten Passgenauigkeit führen. Darüber hinaus kann die Leiterplatte bei deutlich sichtbarer Verformung als nicht funktionsfähiger Ausschuss enden.
Durch Entgraten kann das Substrat poliert werden. Dies kann die Haftung in Mehrschichtsystemen beeinträchtigen. Dies liegt daran, dass einige Materialien reines Teflon enthalten. Dieses Produkt ist daher für seine Antihaftwirkung bekannt. Der Austausch dieses Materials kann kostspielig sein und zu langen Verzögerungen führen. Die einzige Möglichkeit, dies zu vermeiden, besteht darin, diesen Schritt sorgfältig durchzuführen. Achten Sie daher darauf, ihn korrekt auszuführen.
Lochvorbereitung
Vor dem Durchplattieren mit Kupfer müssen Oberflächenunebenheiten beseitigt werden. Außerdem sollten Schmutz und Epoxidharzreste entfernt werden. Dadurch haftet die Beschichtung an den Lochwänden. HF-Materialien wie Keramik oder PTFE/Teflon erfordern unterschiedliche Methoden zur Lochvorbereitung.
Versuchen Sie in diesem Prozess, verschiedene Bohrmaschinenparameter anzupassen, um ein Verschmieren des Substrats zu verhindern. Bei der Lochbehandlung nach dem Bohren verwendet der Plasmazyklus verschiedene Gase aus normalen Leiterplatten. Wenn Sie die Löcher vor dem Plattieren nicht vorbereiten, ist die Verbindung schlecht. Dies führt mit der Zeit zu Problemen. Daher ist es wichtig, saubere Löcher für langfristige Zuverlässigkeit zu erzeugen.
Wärmeausdehnungsraten
Der Wärmeausdehnungskoeffizient (CTE) ist ein weiterer entscheidender Faktor für langfristige Zuverlässigkeit. Er steht für den Wärmeausdehnungskoeffizienten. Hersteller messen damit die Ausdehnung verschiedener Materialien. Unter thermischer Belastung kann die Ausdehnung in alle drei Achsen erfolgen. Je niedriger der CTE, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit, dass die plattierten Löcher durch wiederholtes Biegen des Kupfers versagen.
Darüber hinaus kann der Wärmeausdehnungskoeffizient (CTE) komplex sein, wenn Hochfrequenzmaterialien mit FR4 in hybriden Mehrschicht-Leiterplattenkonstruktionen kombiniert werden. Dies liegt daran, dass der CTE eines Materials mit dem der anderen Materialien übereinstimmen muss. Andernfalls dehnen sich verschiedene Schichten unterschiedlich schnell aus, was problematisch sein kann.
Dasselbe gilt neben den Lagen auch für Vias. Daher sollte das zum Verschließen der Vias verwendete Material auch zu den anderen Materialien im Stapel passen. Berücksichtigen Sie diesen wichtigen Faktor daher vor der Herstellung eines Hochfrequenz-PCB-Designs.
Maschinenbearbeitung
Einige HF-Materialien verhalten sich bei der Bearbeitung sehr ähnlich wie FR4-Laminate. Daher ist es wichtig, einige grundlegende Unterschiede zu verstehen. Beispielsweise können keramikimprägnierte Materialien beim Durchbohren mit Bohrern sehr hart sein. Daher ist es wichtig, die maximale Anzahl der Bohrer zu reduzieren. Darüber hinaus sollten Sie die Spindelvorschub- und Drehzahleinstellungen anpassen.
Fasern können auch in den Bohrlochwänden verbleiben. Diese sind daher nur schwer zu entfernen. Versuchen Sie daher, die Bohrparameter so anzupassen, dass das Auftreten von Fasern minimiert wird.
