PCB de alta frequência (HFP)

A fabricação de PCB de alta frequência pode ser usada quando requisitos especiais de sinal são necessários para equipamentos e produtos eletrônicos. A faixa de frequência de 500 MHz – 2GHz é o seu ambiente de operação. Conseqüentemente, estes são ideais para aplicações de ponta. Hoje, a complexidade dos dispositivos eletrônicos está aumentando rapidamente. Conseqüentemente, precisamos de PCB de alta frequência para fornecer taxas de fluxo de sinal mais rápidas.

Recursos de placas PCB de alta frequência

1. Estes normalmente têm uma constante dielétrica baixa (aproximadamente 2.40) e tem tolerâncias apertadas.
2. Eles apresentam um pequeno fator de dissipação. Conseqüentemente, eles têm uma tangente de baixa perda. Portanto, permite uma propagação mais rápida do sinal e baixa distorção do sinal. assim, eles são adequados para aplicações de alta frequência que exigem alta confiabilidade.
3. Eles possuem uma estrutura termicamente estável, porque possuem um CTE no eixo Z relativamente baixo. assim, a baixa resistência ao CAF e o baixo Z-CTE levam a uma vida útil longa para essas PCBs.
4. Eles apresentam excelente estabilidade dimensional. Conseqüentemente, ideal para aplicações que envolvem condições ambientais extremas.
5. Estes apresentam pequena absorção de umidade. Conseqüentemente, eles oferecem excelente resistência ao calor e à umidade.
6. Eles têm propriedades ideais para condições de refluxo. Conseqüentemente, eles são favoráveis ​​para aplicação industrial.

Vs PCB de alta velocidade. PCB de alta frequência

Na indústria de PCB, as pessoas freqüentemente confundem o termo layout de PCB de alta velocidade com o layout de PCB de alta frequência. Eles fazem isso porque pensam que os dois termos são os mesmos. Contudo, não é esse o caso, porque o significado desses dois termos é completamente diferente.

O design de PCB de alta velocidade se refere ao PCB, que deve permitir a transmissão de dados a uma taxa muito alta. Conseqüentemente, refere-se ao domínio do tempo.

O design de PCB de alta frequência refere-se ao PCB que lida com sinais com alta frequência e comprimentos de onda mais curtos. Conseqüentemente, refere-se às ondas eletromagnéticas dos sinais de entrada e saída.

Seleção de material para PCB de alta frequência

Como o layout de PCB de alta frequência opera em alta frequência,, eles são frequentemente submetidos a calor extremo. Se o material não for adequado, pode levar ao acúmulo de tensões térmicas. Conseqüentemente, precisamos selecionar um material que ofereça um coeficiente de expansão térmica favorável (CTE). Além disso, o material deve ter alta estabilidade dimensional. Para que não se degrade durante a operação.

  • Geralmente, implantamos esses materiais para aplicativos avançados. Portanto, o material que usamos para fabricação deve ter excelente condutividade térmica e elétrica.
  • Costumamos implantar PCB de alta frequência em ambientes extremos. Conseqüentemente, eles devem ter alta resistência à corrosão e umidade. Portanto, o material que usamos para fabricar PCB de alta frequência deve ter resistência à absorção de umidade.
  • Sinais de alta frequência são muito sensíveis ao ruído. Conseqüentemente, precisamos usar esse material para fabricar essas PCBs que possuam tolerâncias de impedância mais rígidas.

A tabela a seguir ajudará na seleção de materiais de PCB de alta frequência.

MaterialConstante dielétricaFator de dissipaçãoTemperatura de laminação (do)Temperatura de Re-fusão (do)
FEP2.100.0010565520
PTFE3.000.0013700640
LCP2.900.0025554520
Hidrocarboneto termoendurecido3.900.0040350N / D
FR-44.500.0180360N / D
Aplicação de PCB de alta frequência

Usamos PCB de alta frequência em quase todos os setores. Contudo, também interagimos com eles em nossas vidas diárias. Você pode observar um PCB de alta frequência no caixa eletrônico de um banco, uma máquina de venda automática, o computador que você está usando para ler isto, o celular que você usa para navegar na internet, e o roteador Wi-Fi em suas casas ou escritórios.
Alguns dos domínios industriais proeminentes que dependem de PCB de alta frequência são,

  • Comunicações de rede, especialmente as que envolvem verificação da integridade do sinal.
  • Fabricação de pequenos dispositivos envolvendo pequenos circuitos.
  • Projetando módulos para dispositivos que requerem excelente controle de impedância.
  • Eletrônicos instalados voltados para o consumidor, como contadores digitais em um aeroporto. Usamos PCB de alta frequência neles porque essas máquinas exigem controle avançado, eles processam dados em grandes volumes e interagem com os clientes em intervalos de tempo mais curtos.
  • Projetando e fabricando placas de teste digital de alta velocidade para vários sinais. assim, isso inclui testes para o lançamento do sinal de RF.
  • A fabricação de equipamentos médicos extremamente densos funciona em alta velocidade, mas com custos mais baixos.
Quando usar o design de alta velocidade?

Diferentes escolas de pensamento têm uma abordagem diferente para esta questão. Contudo, não existe uma definição específica que informe quando você deve usar o design em alta velocidade. assim, depende principalmente de suas circunstâncias específicas. Contudo, Reunimos as seguintes diretrizes de design de PCB de alta frequência para você, para que você possa tomar facilmente essa decisão.

  • Se você estiver com alguns problemas de integridade do sinal no layout da sua placa de circuito impresso, talvez seja uma boa ideia manter um design de alta velocidade.
  • Alguns especialistas recomendam o uso da abordagem específica do dispositivo. assim, se você estiver projetando um telefone celular, uma placa mãe, um roteador DSL, uma máquina de venda automática, então você deve olhar para o design de alta velocidade. Contudo, Essa abordagem também sugere que se você tiver que incorporar USB, HDMI, SATA, ou PCI Express no seu PCB, então você deve novamente usar o PCB de alta frequência.
  • Outra indicação importante para o projeto de alta velocidade é se você está trabalhando em circuitos agrupados ou distribuídos. Sistemas ampliados são pequenos sistemas físicos que interagem de maneira uniforme e, portanto, não são considerados de alta velocidade. Contudo, se os sistemas operam independentemente, é um sistema distribuído que requer um design de alta velocidade.
Regra de ouro

A seguinte regra geral servirá como um guia amplo para você. assim, você deve se lembrar disso,

"Você deve olhar para o design de alta velocidade sempre que o comprimento do traço se tornar uma fração significativa do comprimento de onda do sinal mais rápido".

Isso implica que PCBs de tamanho grande requerem soluções de design de alta velocidade em frequências significativamente mais baixas. Contudo, PCBs menores em tamanho requerem soluções de design de alta velocidade em frequências relativamente mais altas. A diferença entre os dois é devido à diferença nos comprimentos dos traços.

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