Las placas de circuito impreso de alta frecuencia (PCB) son un tipo de PCB. Se utilizan principalmente en aplicaciones que implican transmisiones de señales especiales. Operan principalmente en el rango de frecuencia de 500 MHz a 2 GHz. Las PCB de alta frecuencia son una opción viable para aplicaciones que involucran microondas, telefonía móvil y radiofrecuencia.
La mayoría de los productos electrónicos actuales utilizan la comunicación de señales. Esto es más evidente en productos que utilizan sistemas satelitales y Wi-Fi. Por lo tanto, recurrimos a placas de alta frecuencia siempre que necesitamos comunicación de señales en nuestros productos electrónicos.
Hoy discutiremos todas las placas PCB de alta frecuencia y cómo puede utilizarlas según sus necesidades y requisitos.
Selección de materiales para la fabricación de PCB de alta frecuencia
Utilizamos principalmente laminados de alta frecuencia en PCB de alta frecuencia. Sin embargo, su fabricación suele ser difícil, ya que deben mantener la transferencia térmica de la aplicación debido a la sensibilidad de la señal transmitida. Por lo tanto, necesitamos materiales especiales para alta frecuencia. Fabricación de PCB.
Al seleccionar un material para PCB de alta frecuencia, debe tener en cuenta lo siguiente:
Constante dieléctrica
Es la capacidad que tiene un material de almacenar energía cuando le aplicamos un campo eléctrico. Sin embargo, es una propiedad direccional, lo que significa que cambiará con el eje del material. Por lo tanto, el material que pretende utilizar debe tener una pequeña constante dieléctrica. Por lo tanto, entregará una entrada estable y no habrá demora en la señal de transmisión.
Factor de disipación
Su material también debe tener un pequeño factor de disipación. Porque un alto factor de disipación puede afectar la calidad de la señal transmitida. Sin embargo, un pequeño factor de disipación permitirá menos desperdicio de señal.
Tangente de pérdida
Depende de la estructura molecular del material y puede afectar el material de RF que pasa por altas frecuencias.
Espaciado adecuado
Es importante en términos de efecto piel y diafonía. La diafonía se produce cuando la PCB comienza a interactuar consigo misma y observamos un acoplamiento no deseado entre los componentes. Por lo tanto, debemos garantizar la distancia mínima entre el plano y la traza para evitar la diafonía. El efecto piel está relacionado con la resistencia de la huella. Sin embargo, el efecto de la piel se vuelve prominente a medida que aumenta la resistencia. Entonces, esto puede llevar a calentar el tablero. Por lo tanto, la longitud y el ancho de la traza deben ser tales que no puedan afectar a la placa de circuito impreso a altas frecuencias.
El diámetro de la VIA
VIAs Con diámetros más pequeños tienen baja conductancia por lo tanto son más adecuados cuando se trata de altas frecuencias.
Coeficiente de expansión termal
Determina el impacto de la temperatura en el tamaño del material. Entonces, esto se vuelve importante durante los procesos de ensamblaje y perforación. Porque incluso un ligero cambio en la temperatura puede alterar significativamente el tamaño del material. Por lo tanto, debe asegurarse de que la expansión térmica de la lámina sea la misma que la del sustrato. De lo contrario, la lámina podría disociarse cuando la sometamos a altas temperaturas.
Entonces, en base a estas consideraciones, recomendamos los siguientes materiales para PCB de alta frecuencia,
- Taconic RF-35 Cerámica
- Roger RO3001
- Tacónico TLX
- Roger RO3003
- ISOLA IS620 E-fibra de vidrio
- Rogers 4350B HF
- ARLÓN 85N
Características de la PCB de alta frecuencia
Se espera que las PCB de alta frecuencia ofrezcan un rendimiento excelente. Por ello, presentan las siguientes características típicas.
Propiedad | Valor típico |
Constante dieléctrica | 2.2 - 3.8 |
Factor de disipación tan | 0.0011 - 0.003 |
Resistividad volumétrica (MΩ/cm) | 2.3 × 108 |
Resistencia al pelado (libras por pulgada) | 14 |
Resistencia del arco (segundos) | > 190 |
Resistividad superficial (MΩ) | 3.5 × 106 |
Coeficiente térmico de Er (PPM/℃) | -160 |
Módulo de tracción (kpsi) | 270,219 |
Módulo de compresión (kpsi) | 240 |
Ruptura dieléctrica (KV) | > 50 |
Absorción de agua (%) | 0.03 |
Conductividad Térmica | 0.27 |
Beneficios de la PCB de alta frecuencia
- El servicio de PCB de alta frecuencia es una opción conveniente para el cableado, ya que acorta la conexión entre los diversos componentes electrónicos y, por lo tanto, la longitud del cableado. Esto, en consecuencia, mejora la velocidad de transmisión de la señal.
- La PCB de alta frecuencia permite que la línea de señal genere una baja impedancia constante con respecto a tierra. Esto reduce significativamente la impedancia del circuito y proporciona un mejor efecto de apantallamiento.
- La mayoría de los productos electrónicos tienen requisitos funcionales de disipación de calor y los PCB de alta frecuencia están hechos de material que facilita la disipación de calor, por lo tanto, son una opción ideal.
- Las PCB que utilizamos en telecomunicaciones o productos de alta velocidad están sujetas a altas frecuencias. Por lo tanto, las PCB convencionales no pueden funcionar a estas frecuencias, por lo que necesitamos PCB de alta frecuencia.
Aplicaciones de PCB de alta frecuencia
La PCB de alta frecuencia tiene una variedad de aplicaciones y analizaremos algunas de ellas.
PCB de alta frecuencia utilizada en medicina
- Podemos utilizar PCB de alta frecuencia en el ámbito sanitario o en monitores personales, como monitores de frecuencia cardíaca, monitores de glucosa en sangre y monitores de presión arterial.
- También se pueden utilizar en escáneres médicos como tomógrafos computarizados, escáneres de rayos X y escáneres de resonancia magnética.
- También podemos utilizarlos en fotómetros y microscopios.
PCB de alta frecuencia utilizada en Industrial
- Puedes usarlos en taladros eléctricos y prensas eléctricas.
- Podemos utilizarlos para medir y controlar diversos parámetros. Por ejemplo, sistemas de medición de presión y de control de temperatura.
- Además, también puedes utilizarlos en indicadores de potencia de generadores, paneles solares e inversores.
PCB de alta frecuencia utilizada en Comunicación anticipada
- La PCB de alta frecuencia permite la transmisión eficiente de señales de sonido a largas distancias, lo que facilita una comunicación clara.
- Podemos usarlos para varias funciones de comunicación avanzadas, como filtrado y amplificación.
- También podemos usarlos en micrófonos, mezcladores, estaciones amplificadoras y receptores.
PCB de alta frecuencia utilizada en Sistemas de radar
- Utilizamos ampliamente PCB de alta frecuencia en sistemas RADAR.
- Estos juegan un papel importante en las industrias marina y de aviación.
- Los submarinos y los barcos dependen de estos para detectar naves enemigas.
- Los aviones también los utilizan para la navegación y el aterrizaje seguro.
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