Fatores que influenciam um projeto de PCB de alta frequência

Ryan é o engenheiro eletrônico sênior da MOKO, com mais de dez anos de experiência nesta indústria. Especialização em design de layout de PCB, design eletrônico, e design embutido, ele fornece serviços de design e desenvolvimento eletrônico para clientes em diferentes áreas, da IoT, CONDUZIU, para eletrônicos de consumo, médico e assim por diante.
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Fatores que influenciam um projeto de PCB de alta frequência

Você está aqui porque deseja aprender sobre design de PCB de alta frequência. Este guia explica em detalhes diferentes fatores que influenciam PCB de alta frequência. além disso, discutiremos diferentes desafios para este tipo de PCB e solução também. Em resumo, este guia abrangente expressa tudo o que você precisa saber sobre design de PCB de alta frequência.

PCB de alta frequência é um tipo de PCB que tem amplo uso em diferentes aplicações, como microondas. Então, vamos mergulhar e tentar explorar diferentes aspectos incríveis desta tecnologia.

PCB de alta frequência

Muitos de vocês estão familiarizados com a palavra PCB. Se você não está, é basicamente um acrônimo do Placa de circuito impresso. Portanto, o PCB usa trilhas e caminhos condutores para conectar diferentes componentes na placa de circuito eletronicamente. O cobre é a principal substância do PCB que fornece um caminho condutor na placa.

Além disso, a comunicação de sinais desempenha um papel fundamental em diferentes projetos eletrônicos. Por exemplo, é crucial nos projetos em que os sistemas Wi-Fi e de satélite envolvem. Portanto, quando houver necessidade de comunicação de sinal entre dois ou mais objetos, placas de alta frequência entram em uso.

Portanto, PCB de alta frequência é um tipo de placa de circuito usado para transmissão de sinal. Por exemplo, empresas usam no microondas, Móvel, aplicações de design de radiofrequência e alta velocidade.

Fatores que influenciam um design de PCB de alta frequência

Existem alguns fatores importantes que têm um alto impacto no design da PCB de alta frequência. Então, essas placas vêm com laminados de alta frequência, que são difíceis de fabricar. É porque eles precisam manter a transferência de calor térmico de diferentes aplicações.

As placas de circuito usam materiais especiais para atingir uma alta frequência. Portanto, as características da placa de alta frequência afetam o desempenho geral do sinal. além disso, uma ligeira mudança no Valor ER dos materiais pode ter um impacto na impedância da placa.

Além de tudo, materiais dielétricos também influenciam um design de PCB de alta frequência. A maioria dos fabricantes prefere material dielétrico Roger. Este material é mais barato e tem baixo valor DK e DF também. além disso, parece ser adequado para aplicações de prototipagem e fabricação. além do que, além do mais, também reduz a perda de sinal.

Por outro lado, alguns fabricantes vão com Teflon. Os fabricantes o usam na fabricação de placas de alta frequência. Além disso, basicamente vem com 5 Frequência GHz. Além disso, FR4 é outro material popular usado para aplicações RF. Os aplicativos exigem 1 GHz para 10 Frequência GHz usa FR4. Contudo, Produtos baseados em FR4 têm suas próprias limitações e desvantagens.

Então, em termos de DF, DK e fator de absorção de água, Teflon é a melhor opção. Contudo, é mais caro do que FR4. Se o seu projeto requer mais do que 10 Frequência GHz, Teflon é a melhor escolha.

Especificação geral de PCB de alta frequência

Para alcançar alta frequência para suas necessidades, você pode usar diferentes materiais especiais. além disso, qualquer mudança no valor Er de diferentes materiais pode ter um impacto significativo na impedância da placa. Você pode encontrar PCBs com frequências diferentes. Portanto, a faixa típica de frequência de 500 MHz para 2 GHz.

Contudo, vamos discutir algumas especificações genéricas de PCB de alta frequência:

  • Material: RO4003C, Ro3003, RT5880 e Ro3010
  • Tamanho da placa: 6 mm x mín. 6 mm ou max 457 mm x 610 milímetros
  • PP: Rogers 4450F, Doméstico-25FR, Doméstico-6700
  • Espessura da placa: 4 mm a 5.0 milímetros
  • Peso de cobre: 5onças a 2,0 onças
  • Lados da máscara de solda: Conforme o arquivo
  • Cor da máscara de solda: Verde, Azul, Vermelho, Branco, e amarelo
  • Rastreamento ou espaçamento mínimo: 3mil/ 3mil
  • Lados de serigrafia: Conforme o arquivo
  • Silkscreen Color: Preto, Branco, e amarelo
  • Acabamento de superfície: Níquel químico / ouro de imersão, prata de imersão, estanho de imersão –RoHS
  • Tolerância de impedância: Mais ou menos 10%
  • Diâmetro mínimo do furo de perfuração: 6mil
  • Anel Anular Mínimo: 4 mil

Se você deseja comprar o PCB de alta frequência de melhor qualidade, A tecnologia MOKO é a melhor opção. Você pode personalizar essas placas de circuito de acordo com suas necessidades. Para uma consulta, você pode entrar em contato com a equipe de profissionais da MOKO Technology.

Como identificar o melhor PCB de alta frequência?

Não é grande coisa identificar o PCB de alta frequência. Veja as especificações gerais e o material usado para construir PCBs. Então você pode identificar o PCB de alta frequência. De outra forma, se você não está familiarizado, você pode consultar qualquer empresa confiável, como Tecnologia MOKO.

Diferentes dicas úteis de design e fabricação de PCB de alta frequência

Os circuitos de alta frequência têm maior densidade de layout e maior integração. Portanto, é crucial saber como projetar e fabricar placas de circuito mais razoáveis ​​e mais científicas. Vamos dar uma olhada em algumas das dicas mais úteis:

  • É melhor ter menos condutores alternativos dos pinos entre as diferentes camadas de circuitos de alta frequência.
  • Deve haver um cabo mais curto entre os pinos.
  • É importante ter menos curvatura entre os pinos de dispositivos eletrônicos de alta frequência.
  • Tente evitar loops durante a fiação.
  • Certifique-se de ter uma boa combinação de impedância de sinal.
  • além disso, você deve aumentar a capacidade de desacoplamento de alta frequência dos pinos de energia de um bloco de circuito integrado.

O desafio do design de PCB de alta frequência e como enfrentá-lo

Durante o processo de fabricação, você pode enfrentar diferentes desafios. Abaixo está uma breve visão geral de alguns desafios comuns:

  1. Dimensionamento

A maioria dos fabricantes de placas de circuito está familiarizada com o conceito de dimensionamento de arte. Como as camadas internas perdem um pouco de massa durante o processo de laminação durante a construção do FR4 PCB multicamadas. Portanto, é importante aumentar a escala dos circuitos por uma porcentagem conhecida em antecipação a essa perda. Assim, as camadas retornam às dimensões projetadas após a conclusão do ciclo de laminação.

Além disso, materiais laminados se comportam de maneira um pouco diferente por serem mais macios do que FR4. Contudo, a ideia é quase semelhante a descobrir o que o material provavelmente fará. À medida que passa pelo processo. Isso significa que você deve estabelecer fatores de escala separados para cada tipo. além disso, você deve criar uma escala separada para cada espessura dentro de um único tipo mesmo.

De outra forma, o registro de camada para camada ou broca para almofada pode ser comprometido. O fabricante deve usar a recomendação de escala de linha de base do fabricante do laminado com um processo estatístico interno. Portanto, será consistente ao longo do tempo dentro do ambiente de fabricação especial.

  1. Preparação da superfície

A preparação da superfície multicamadas é complexa para obter uma ligação segura entre as camadas. Portanto, é especificamente verdadeiro para os tipos de Teflon. Portanto, o material macio pode ser deformado se a preparação for muito agressiva. Portanto, uma deformação significativa pode levar a um registro deficiente. Além disso, se a deformação é bastante óbvia, PCB pode acabar como uma sucata não funcional.

A rebarbação pode realmente polir o substrato. Isso pode afetar a adesão em multicamadas. É porque alguns materiais contêm Teflon puro. Portanto, este produto é conhecido por sua natureza antiaderente. Substituir este material pode ser caro e resultar em longos atrasos. A única maneira de evitar tal resultado é realizar esta etapa com cuidado. Portanto, certifique-se de realizar esta etapa corretamente.

  1. Preparação de Furo

Antes de chapear com cobre, você deve remover as irregularidades da superfície. Você deve remover ainda mais resíduos e esfregaço de epóxi. Como um resultado, o revestimento irá aderir às paredes do orifício. Materiais de RF, como cerâmica ou PTFE / Teflon, precisam de maneiras diferentes para a preparação do orifício.

Nesse processo, tente ajustar diferentes parâmetros da máquina de perfuração para evitar que o substrato manche em primeiro lugar. Durante o tratamento do furo após a perfuração, o ciclo de plasma usa vários gases de placas normais. Se você deixar de preparar os orifícios antes do chapeamento, a interconexão será ruim. Isso vai falhar com o tempo. Portanto, é importante formar orifícios limpos para confiabilidade de longo prazo.

  1. Taxas de expansão térmica

CTE é outro fator crucial para confiabilidade de longo prazo. CTE representa o coeficiente de expansão térmica. Os fabricantes usam para medir a quantidade de expansão de diferentes materiais. A expansão pode ir em qualquer um dos três eixos sob estresse térmico. Se o CTE for menor, menor será a probabilidade de os orifícios revestidos falharem devido à flexão repetida do cobre.

além disso, CTE pode ser complexo se você combinar materiais de alta frequência com FR4 em construções de PCB de multicamadas híbridas. É porque o CTE de um material deve coincidir com os outros materiais. De outra forma, camadas diferentes se expandirão em taxas diferentes que podem ser problemáticas.

Além de camadas, o mesmo é verdadeiro para as vias. Portanto, o material usado para conectar as vias deve corresponder aos outros materiais também na pilha. Portanto, antes de fabricar design de PCB de alta frequência, você deve considerar este fator importante.

  1. Usinagem

Existem alguns materiais RF que se comportam de forma muito semelhante aos laminados FR4 durante a usinagem. Portanto, é muito importante entender algumas diferenças básicas. Por exemplo, tipos impregnados de cerâmica podem ser muito duros durante a perfuração em brocas. Portanto, é muito importante reduzir as contagens máximas de acertos. Além disso, você deve personalizar a alimentação do fuso e as configurações de RPM.

As fibras também podem permanecer dentro das paredes do orifício. Então, eles podem ser muito difíceis de remover. Portanto, tente ajustar os parâmetros de perfuração de modo que a ocorrência de fibra seja minimizada.

 

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Ryan é o engenheiro eletrônico sênior da MOKO, com mais de dez anos de experiência nesta indústria. Especialização em design de layout de PCB, design eletrônico, e design embutido, ele fornece serviços de design e desenvolvimento eletrônico para clientes em diferentes áreas, da IoT, CONDUZIU, para eletrônicos de consumo, médico e assim por diante.
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