Hoogfrequente PCB (HFP)
Hoogfrequente PCB-productie kan worden gebruikt wanneer er speciale signaalvereisten zijn voor elektronische apparatuur en producten. Het frequentiebereik van 500 MHz tot 2 GHz is de operationele omgeving. Daarom zijn deze ideaal voor high-end toepassingen. De complexiteit van elektronische apparaten neemt tegenwoordig snel toe. Daarom hebben we hoogfrequente PCB's nodig om snellere signaalsnelheden te leveren.
1. Deze hebben doorgaans een lage diëlektrische constante (ongeveer 2.40) en nauwe toleranties.
2. Ze hebben een lage dissipatiefactor. Daardoor hebben ze een lage verliestangens. Dit zorgt voor een snellere signaalvoortplanting en lage signaalvervorming. Ze zijn daarom geschikt voor hoogfrequente toepassingen die een hoge betrouwbaarheid vereisen.
3. Deze hebben een thermisch stabiele structuur omdat ze een relatief lage CTE (Current Control) in de Z-as hebben. De lage CAF-weerstand en de lage Z-CTE zorgen voor een lange levensduur van deze PCB's.
4. Ze hebben een uitstekende maatvastheid en zijn daarom ideaal voor toepassingen onder extreme omgevingsomstandigheden.
5. Deze hebben een geringe vochtopname. Daardoor zijn ze uitstekend bestand tegen hitte en vocht.
6. Ze hebben ideale eigenschappen voor reflow-omstandigheden. Daarom zijn ze geschikt voor industriële toepassingen.
Hoge snelheid PCB versus hoge frequentie PCB
In de PCB-industrie verwarren mensen vaak de term 'high speed PCB layout' met 'high frequency PCB layout'. Ze denken dat de twee termen hetzelfde zijn. Dat is echter niet het geval, omdat de betekenis van deze twee termen compleet anders is.
High Speed PCB-ontwerp heeft betrekking op PCB's die gegevensoverdracht met zeer hoge snelheid mogelijk moeten maken. Het verwijst daarom naar het tijdsdomein.
Hoogfrequent PCB-ontwerp heeft betrekking op PCB's die signalen met een hoge frequentie en kortere golflengte verwerken. Het verwijst dus naar de elektromagnetische golven van de inkomende en uitgaande signalen.
Omdat PCB's met een hoge frequentie op hoge frequenties werken, worden ze vaak blootgesteld aan extreme hitte. Als het materiaal niet geschikt is, kan dit leiden tot thermische spanningen. Daarom moeten we een materiaal kiezen met een gunstige thermische uitzettingscoëfficiënt (CTE). Daarnaast moet het materiaal een hoge maatvastheid hebben, zodat het tijdens gebruik niet degradeert.
- We gebruiken deze materialen meestal voor geavanceerde toepassingen. Daarom moet het materiaal dat we voor de productie gebruiken een uitstekende thermische en elektrische geleidbaarheid hebben.
- We gebruiken hoogfrequente PCB's vaak in extreme omstandigheden. Daarom moeten ze een hoge corrosie- en vochtbestendigheid hebben. Het materiaal dat we gebruiken voor de productie van hoogfrequente PCB's moet daarom bestand zijn tegen vochtabsorptie.
- Hoogfrequente signalen zijn erg gevoelig voor ruis. Daarom moeten we voor de productie van deze printplaten materiaal gebruiken dat nauwere impedantietoleranties heeft.
Het onderstaande schema helpt u bij het selecteren van hoogfrequente PCB-materialen.
| Materiaal | Diëlektrische constante | dissipatie Factor | Lamineringstemperatuur (oF) | Smelttemperatuur (oF) |
|---|---|---|---|---|
| FEP | 2.10 | 0.0010 | 565 | 520 |
| PTFE | 3.00 | 0.0013 | 700 | 640 |
| LCP | 2.90 | 0.0025 | 554 | 520 |
| Thermohardende koolwaterstof | 3.90 | 0.0040 | 350 | NB |
| FR-4 | 4.50 | 0.0180 | 360 | NB |
We gebruiken hoogfrequente PCB's in bijna elke sector. Maar we komen er ook dagelijks mee in aanraking. Je ziet hoogfrequente PCB's in de geldautomaat van een bank, een verkoopautomaat, de computer waarop je ze leest, de mobiele telefoon waarmee je op internet surft en de wifi-router thuis of op kantoor.
Enkele van de prominente industriële domeinen die afhankelijk zijn van hoogfrequente PCB's zijn:
- Netwerkcommunicatie, met name die waarbij de signaalintegriteit moet worden geverifieerd.
- Fabricage van kleine apparaten met een kleine schakelingsopzet.
- Ontwerpen van modules voor apparaten die een uitstekende impedantieregeling nodig hebben.
- Consumentenelektronica, zoals digitale balies op een luchthaven. We gebruiken hoogfrequente PCB's in deze apparatuur omdat deze geavanceerde besturing vereist, grote hoeveelheden data verwerkt en in kortere tijdsintervallen met klanten communiceert.
- Het ontwerpen en produceren van snelle digitale testborden voor diverse signalen. Dit omvat ook tests voor de roll-off van RF-signalen.
- De productie van medische apparatuur met een zeer hoge dichtheid verloopt razendsnel, maar is goedkoper.
Verschillende denkrichtingen benaderen deze vraag op verschillende manieren. Er is echter geen specifieke definitie die aangeeft wanneer u voor een ontwerp met hoge snelheid moet kiezen. Het hangt dus vooral af van uw specifieke omstandigheden. We hebben echter de volgende richtlijn voor het ontwerpen van hoogfrequente PCB's voor u samengesteld, zodat u deze beslissing gemakkelijk kunt nemen.
- Als u problemen ondervindt met de signaalintegriteit van uw PCB-layout, is het wellicht een goed idee om vast te houden aan een ontwerp met hoge snelheid.
- Sommige experts raden de apparaatspecifieke benadering aan. Dus als u een mobiele telefoon, een moederbord, een DSL-router of een verkoopautomaat ontwerpt, kunt u het beste kiezen voor een high-speed ontwerp. Deze benadering suggereert echter ook dat als u USB, HDMI, SATA of PCI Express op uw PCB moet integreren, u ook voor een hoogfrequent PCB moet kiezen.
- Een andere belangrijke indicatie voor een High Speed Design is of u werkt met geconcentreerde of gedistribueerde circuits. Geconcentreerde systemen zijn kleine fysieke systemen die uniform met elkaar samenwerken en daarom niet als high speed worden beschouwd. Als de systemen echter onafhankelijk van elkaar werken, is het een gedistribueerd systeem dat een high speed design vereist.
De volgende vuistregel dient als een algemene leidraad. Onthoud dus dat:
"Je moet naar een ontwerp met hoge snelheid kijken wanneer de spoorlengte een aanzienlijk deel wordt van de golflengte van het snelste signaal."
Dit impliceert dat grote PCB's snelle ontwerpoplossingen vereisen bij aanzienlijk lagere frequenties. Kleinere PCB's vereisen echter snelle ontwerpoplossingen bij relatief hogere frequenties. Het verschil tussen de twee wordt veroorzaakt door het verschil in spoorlengte.
MOKO Technology is een gerenommeerde naam in de PCB-industrie en heeft sinds 2006 jarenlange ervaring. Wij zijn gespecialiseerd in het ontwerpen en ontwikkelen van op maat gemaakte hoogfrequente PCB's, geheel afgestemd op uw wensen. We beschikken over een geavanceerde apparatuur en de vereiste standaardcertificeringen. Wilt u dat uw PCB's uitstekende prestaties leveren? Bespreek dan vandaag nog uw hoogfrequente PCB-project met ons.
