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Hochfrequenz-Leiterplatte (HFP)
Die Herstellung von Hochfrequenz-Leiterplatten kann eingesetzt werden, wenn spezielle Signalanforderungen für elektronische Geräte und Produkte gestellt werden. Der Frequenzbereich von 500 MHz bis 2 GHz ist die Betriebsumgebung. Daher eignen sie sich ideal für High-End-Anwendungen. Die Komplexität elektronischer Geräte nimmt heutzutage rapide zu. Daher benötigen wir Hochfrequenz-Leiterplatten, um schnellere Signalflussraten zu gewährleisten.
1. Diese haben typischerweise eine niedrige Dielektrizitätskonstante (ungefähr 2.40) und enge Toleranzen.
2. Sie zeichnen sich durch einen geringen Verlustfaktor aus. Daher haben sie einen geringen Verlustfaktor. Dies ermöglicht eine schnellere Signalausbreitung und geringe Signalverzerrung. Sie eignen sich daher für Hochfrequenzanwendungen, die eine hohe Zuverlässigkeit erfordern.
3. Diese Leiterplatten weisen eine thermisch stabile Struktur auf, da sie einen relativ niedrigen CTE in der Z-Achse aufweisen. Der niedrige CAF-Widerstand und der niedrige Z-CTE führen zu einer langen Lebensdauer dieser Leiterplatten.
4. Sie zeichnen sich durch eine hervorragende Dimensionsstabilität aus. Daher sind sie ideal für Anwendungen mit extremen Umgebungsbedingungen.
5. Sie zeichnen sich durch eine geringe Feuchtigkeitsaufnahme aus. Daher bieten sie eine hervorragende Beständigkeit gegen Hitze und Feuchtigkeit.
6. Sie verfügen über ideale Eigenschaften für Reflow-Bedingungen. Daher sind sie für die industrielle Anwendung günstig.
Hochgeschwindigkeits-PCB vs. Hochfrequenz-PCB
In der Leiterplattenindustrie wird der Begriff „Highspeed-PCB-Layout“ oft mit dem Begriff „Hochfrequenz-PCB-Layout“ verwechselt. Dies geschieht, weil die beiden Begriffe als identisch gelten. Dies ist jedoch nicht der Fall, da die Bedeutungen der beiden Begriffe völlig unterschiedlich sind.
Beim High-Speed-PCB-Design handelt es sich um Leiterplatten, die eine Datenübertragung mit sehr hoher Geschwindigkeit ermöglichen müssen. Es bezieht sich daher auf den Zeitbereich.
Das Hochfrequenz-PCB-Design bezieht sich auf PCBs, die Signale mit hoher Frequenz und kürzeren Wellenlängen verarbeiten. Es bezieht sich daher auf die elektromagnetischen Wellen der ein- und ausgehenden Signale.
Da Hochfrequenz-Leiterplatten mit hohen Frequenzen arbeiten, sind sie häufig extremer Hitze ausgesetzt. Ein ungeeignetes Material kann zu thermischen Spannungen führen. Daher ist ein Material mit einem günstigen Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTE) erforderlich. Darüber hinaus sollte das Material eine hohe Dimensionsstabilität aufweisen, damit es sich während des Betriebs nicht verschlechtert.
- Wir setzen diese Materialien normalerweise für fortschrittliche Anwendungen ein. Daher sollte das von uns zur Herstellung verwendete Material eine ausgezeichnete thermische und elektrische Leitfähigkeit aufweisen.
- Wir setzen Hochfrequenz-Leiterplatten häufig in extremen Umgebungen ein. Daher sollten sie eine hohe Korrosions- und Feuchtigkeitsbeständigkeit aufweisen. Das Material, das wir zur Herstellung von Hochfrequenz-Leiterplatten verwenden, sollte daher feuchtigkeitsbeständig sein.
- Hochfrequenzsignale reagieren sehr empfindlich auf Rauschen. Daher müssen wir für die Herstellung dieser Leiterplatten Materialien mit engeren Impedanztoleranzen verwenden.
Die folgende Tabelle hilft Ihnen bei der Auswahl von Hochfrequenz-Leiterplattenmaterialien.
Werkstoff | Dielektrizitätskonstante | Verlustfaktor | Laminierungstemperatur (oF) | Wiederschmelztemperatur (oF) |
---|---|---|---|---|
FEP | 2.10 | 0.0010 | 565 | 520 |
PTFE | 3.00 | 0.0013 | 700 | 640 |
LCP | 2.90 | 0.0025 | 554 | 520 |
Duroplastischer Kohlenwasserstoff | 3.90 | 0.0040 | 350 | N / A |
FR-4 | 4.50 | 0.0180 | 360 | N / A |
Wir verwenden Hochfrequenz-Leiterplatten in nahezu allen Branchen. Wir interagieren jedoch auch im Alltag mit ihnen. Sie finden Hochfrequenz-Leiterplatten im Geldautomaten einer Bank, in einem Verkaufsautomaten, im Computer, mit dem Sie dies lesen, im Mobiltelefon, mit dem Sie im Internet surfen, und im WLAN-Router zu Hause oder im Büro.
Einige der wichtigsten Industriebereiche, die auf Hochfrequenz-Leiterplatten angewiesen sind, sind:
- Netzwerkkommunikation, insbesondere solche, bei denen die Signalintegrität überprüft wird.
- Herstellung kleiner Geräte mit kleinem Schaltungslayout.
- Entwerfen von Modulen für Geräte, die eine ausgezeichnete Impedanzkontrolle erfordern.
- Verbraucherorientierte Elektronik, wie beispielsweise digitale Schalter an Flughäfen. Wir verwenden Hochfrequenz-Leiterplatten, da diese Geräte eine fortschrittliche Steuerung erfordern, große Datenmengen verarbeiten und in kürzeren Zeitabständen mit Kunden interagieren.
- Entwicklung und Herstellung digitaler Hochgeschwindigkeitstestplatinen für verschiedene Signale. Dazu gehören Tests für den Roll-Off des HF-Signals.
- Die Herstellung von medizinischer Ausrüstung mit extrem hoher Dichte erfolgt mit hoher Geschwindigkeit, ist jedoch kostengünstiger.
Verschiedene Denkrichtungen gehen unterschiedlich auf diese Frage ein. Es gibt jedoch keine eindeutige Definition, wann Hochgeschwindigkeitsdesign sinnvoll ist. Es hängt also hauptsächlich von Ihren individuellen Umständen ab. Wir haben die folgenden Richtlinien für das Hochfrequenz-PCB-Design zusammengestellt, damit Sie die Entscheidung leichter treffen können.
- Wenn Sie bei Ihrem PCB-Layout auf Probleme mit der Signalintegrität stoßen, ist es vielleicht eine gute Idee, bei einem Hochgeschwindigkeitsdesign zu bleiben.
- Einige Experten empfehlen den gerätespezifischen Ansatz. Wenn Sie beispielsweise ein Mobiltelefon, ein Motherboard, einen DSL-Router oder einen Verkaufsautomaten entwickeln, sollten Sie sich für ein Hochgeschwindigkeitsdesign entscheiden. Dieser Ansatz legt jedoch auch nahe, dass Sie sich für Hochfrequenz-PCBs entscheiden sollten, wenn Sie USB, HDMI, SATA oder PCI Express auf Ihrer Leiterplatte integrieren müssen.
- Ein weiteres wichtiges Indiz für High-Speed-Design ist, ob Sie an konzentrierten oder verteilten Schaltungen arbeiten. Konzentrierte Systeme sind kleine physikalische Systeme, die gleichmäßig miteinander interagieren und daher nicht als Hochgeschwindigkeitssysteme gelten. Arbeiten die Systeme jedoch unabhängig voneinander, handelt es sich um ein verteiltes System, das ein Hochgeschwindigkeitsdesign erfordert.
Die folgende Faustregel dient Ihnen als grobe Richtlinie. Denken Sie also daran,
„Sie sollten sich für ein Hochgeschwindigkeitsdesign entscheiden, wenn die Leiterbahnlänge einen erheblichen Bruchteil der Wellenlänge des schnellsten Signals ausmacht.“
Dies bedeutet, dass große Leiterplatten Hochgeschwindigkeitslösungen bei deutlich niedrigeren Frequenzen erfordern. Kleinere Leiterplatten hingegen erfordern Hochgeschwindigkeitslösungen bei vergleichsweise höheren Frequenzen. Der Unterschied zwischen beiden liegt in der unterschiedlichen Leiterbahnlänge.
MOKO Technology ist ein renommierter Name in der Leiterplattenbranche und verfügt seit 2006 über langjährige Erfahrung. Wir sind spezialisiert auf die Entwicklung maßgeschneiderter Hochfrequenz-Leiterplatten nach Ihren Wünschen. Wir verfügen über ein ausgeklügeltes Setup und die erforderlichen Standardzertifizierungen. Wenn Sie von Ihren Leiterplatten eine hervorragende Leistung erwarten, sollten Sie Ihr Hochfrequenz-Leiterplattenprojekt noch heute mit uns besprechen.