Друкаваная плата з нізкімі стратамі

Ацэньвайце па дыэлектрычнай пастаяннай (Dk) і значэнні Df. Матэрыялы з нізкімі стратамі маюць ніжэйшую Df і больш высокую стабільнасць Dk на высокіх частотах.

Прымяненне ўключае сувязь 5G (міліметровыя хвалі), спадарожнікавую сувязь (дыяпазон Ka), радарныя сістэмы (вышэй за 30 ГГц) і высакахуткасныя лічбавыя схемы (28 Гбіт/с+).

Звычайна ў 2-5 разоў вышэй. Напрыклад, FR-4 каштуе каля 100 юаняў/м², у той час як Rogers RO4350B каштуе ад 500 да 800 юаняў/м².

На кожныя 0,001 зніжэння Df страты перадачы сігналаў 10 ГГц памяншаюцца прыблізна на 0,5 дБ/10 см, што паляпшае цэласнасць сігналу.

Rogers RO4350B: -40°C~280°C; Isola 370HR: -55°C~280°C.

Так, з яго дапамогай можна дасягнуць складанай хуткаснай схемы, але дакладнасць выраўноўвання міжслаёвых злучэнняў павінна кантралявацца (≤±50 мкм).

Выбірайце ў залежнасці ад патрабаванняў да характарыстычнага імпедансу ліній перадачы. Напрыклад, у мікрапалосных лініях з імпедансам 50 Ом звычайна выкарыстоўваюцца матэрыялы з Dk 2,2-3,5.

Так, паглынанне вільгаці павялічвае Dk і Df. Рэкамендуецца выпякаць пры тэмпературы 125°C на працягу 4 гадзін, каб выдаліць вільгаць перад выкарыстаннем.

Большасць адпавядае стандарту UL94 V-0. Некаторыя матэрыялы на керамічнай аснове патрабуюць дадатковай апрацоўкі, каб адпавядаць патрабаванням да вогнеахоўнасці.

Кіраванне шляхам дакладнага разліку шырыні лініі, таўшчыні дыэлектрыка, шурпатасці меднай фальгі (Ra ≤ 0,5 мкм) і аптымізацыі з дапамогай інструментаў мадэлявання.

Пазбягайце прамавугольных дарожак (павялічвае адлюстраванне прыкладна на 10%), кантралюйце колькасць пераходных адтулін (кожнае пераходнае адтуліна ўносіць страты прыкладна на 0,2 дБ) і падтрымлівайце дарожкі аднолькавай даўжыні (адхіленне

Прытрымлівайцеся правіла 3W для міжрадковага інтэрвалу (у 3 разы большы за шырыню лініі), выкарыстоўвайце ізаляцыю ад зямлі і скарачайце даўжыню паралельных трас.

Выкарыстоўвайце сіметрычную структуру кладкі з адлегласцю паміж пластамі харчавання і зямлі ≤0,1 мм, каб паменшыць шум харчавання (падаўленне электрамагнітных перашкод прыкладна на 20 дБ).

Так, але шурпатасць сценкі адтуліны павінна кантралявацца (Ra ≤ 1 мкм); у адваротным выпадку дадаюцца страты 0,3 дБ на цалю сценкі адтуліны.

Крытычна. Высокая частата павялічвае спажыванне энергіі. Выкарыстоўвайце дыэлектрычныя матэрыялы з цеплаправоднасцю ≥1 Вт/мК.

Выкарыстоўвайце мікрапалосныя балуны і LC-схемы ўзгаднення, каб падтрымліваць страты адлюстравання ніжэй за -20 дБ (дыяпазон 10 ГГц).

Так. Пляцоўкі павінны быць пакрытыя цвёрдым золатам (таўшчынёй ≥3 мкм), каб прадухіліць акісленне і ўплыў на высокачастотныя кантактныя характарыстыкі.

Падтрымлівайце суадносіны шырыні лініі да адлегласці паміж імі 1:1, кантралюйце імпеданс на ўзроўні 100 Ом ± 5% і падтрымлівайце памылку паралельнасці

Выкарыстоўвайце ўзгадненне Тэвеніна або пераменнага току, каб каэфіцыент адлюстравання быў ніжэйшым за 0,1 (дыяпазон 18 ГГц).

Патрабуецца больш строгі кантроль тэмпературы ламінавання (адхіленне ±2°C), высокадакладнае свідраванне (дапушчальнае адтуліну ±25 мкм) і раўнамернае гальванічнае пакрыццё.

Лазернае свідраванне (мінімальная адтуліна 0,1 мм) або свідраванне на станку з ЧПУ (мінімальная адтуліна 0,2 мм) з кантролем шурпатасці сценак адтуліны.

Няправільнае ламінаванне прыводзіць да дыэлектрычнага расслаення. Рэкамендуецца вакуумнае ламінаванне з кантраляваным ціскам 5-8 МПа.

Выкарыстоўвайце медную фальгу RTF (Ra≤0,3 мкм), якая памяншае страты на 15–20 % у параўнанні са звычайнай меднай фальгой.

Пасля ламінавання выпякаць пры тэмпературы 150°C на працягу 2 гадзін для зняцця напружання, пры дэфармацыі ≤0,7%.

Для высокіх частот рэкамендуецца выкарыстоўваць ENIG або иммерсионное срэбра, каб пазбегнуць акіслення OSP пры высокіх тэмпературах, якое павялічвае страты.

Звычайны працэс: 4 міл/4 міл; пашыраны працэс: 2 міл/2 міл.

Паяльная маска Df павінна быць ≤0,02. Залішняя таўшчыня павялічвае страты (0,1 дБ/10 см на 10 мкм).

Выкарыстоўвайце высокадакладныя экспазіцыйныя машыны LDI (дакладнасць выраўноўвання ±25 мкм) і механічныя пазіцыянавальныя штыфты.

Прыкладна 10%-15%, галоўным чынам з-за дыэлектрычнай расслаення і неадпаведнасці імпедансу.

Выкарыстоўвайце вектарны аналізатар ланцугоў (VNA) з мікрапалоснымі вымяральнымі прыстасаваннямі, якія ахопліваюць мэтавую паласу частот.

Аднабаковы імпеданс ±10%, дыферэнцыяльны імпеданс ±8%, патрабуецца выбарка ў некалькіх пазіцыях.

Выпрабаванне на трываласць адслаення патрабуе трываласці злучэння паміж меднай фальгой і дыэлектрычным пластом ≥1,5 Н/мм.

Выкарыстоўвайце TDR або VNA. Страты ў тэставай лініі перадачы 10 см ≤3 дБ (10 ГГц).

Правядзіце выпрабаванні на цеплавы ўдар (260°C, 10 цыклаў), якія не патрабуюць расслойвання або разрыву ланцугоў.

Выпраменьванне павінна адпавядаць стандарту EN 55032 клас B, з эфектыўнасцю экранавання ≥40 дБ (1 ГГц).

Згодна з тэставаннем S-параметраў, патрабуючы ўносных страт аднаго пераходнага адтуліны ≤0,5 дБ (15 ГГц).

Памылка выпрабаванняў ≤±0,05, пры выкарыстанні калібраваных выпрабавальных прыстасаванняў і прыбораў.

Правядзіце выпрабаванні на старэнне пад уздзеяннем вільготнага нагрэву (85°C/85% адноснай вільготнасці, 1000 гадзін) са зніжэннем прадукцыйнасці

Тэст на дыяграму вока (вышыня вока ≥80%), тэст на дрыгаценне (RJ+DJ ≤5% ад UI), тэст на перакрыжаваныя перашкоды (перакрыжаваныя перашкоды на блізкім канцы ≤-30 дБ).

AAU (актыўны антэнны блок) — радыёчастотныя модулі пярэдняга канца, якія патрабуюць нізкіх страт у міліметровых дыяпазонах хваль (24-40 ГГц).

Падтрымка высакахуткасных інтэрфейсаў, такіх як PCIe 5.0 (32 ГТ/с) і DDR5 (6400 Мбіт/с), што зніжае згасанне сігналу.

Праверце матэрыял Df, шурпатасць меднай фальгі, канструкцыю пераходных адтулін і таўшчыню паяльнай маскі.

Адхіленне таўшчыні дыэлектрыка, памылкі апрацоўкі шырыні лініі і нераўнамерны ціск ламінавання выклікаюць змяненне Dk.

Павялічце адлегласць цеплавых адтулін (дыяметр ≥0,4 мм, адлегласць ≤1 мм) і выкарыстоўвайце матэрыялы для цеплавых зазораў.

Праверце параметры ламінавання і вільготнасць матэрыялу, а таксама пазбягайце захоўвання пры высокіх тэмпературах.

Выкарыстоўвайце сканаванне зонда блізкага поля, каб засяродзіцца на сувязі энергаслаёў праз рэзананс і г.д.

Так, падыходзіць для міліметровых хвалевых радараў ADAS (77 ГГц), але павінен адпавядаць стандартам надзейнасці AEC-Q200.

Дадайце наземныя агароджы (адлегласць паміж імі ≤ 50 міл) і пакрыйце краю хвалепаглынальнымі матэрыяламі.

Аптымізаваць дызайн слаёў, выкарыстоўваць стандартызаваныя матэрыялы і масава вырабляць (зніжэнне кошту адзінкі прыкладна на 30%).

Разгледзім высакахуткасныя матэрыялы FR-4 (напрыклад, Megtron 6, Df=0,012), якія зніжаюць выдаткі прыкладна на 40%.

Выбірайце матэрыялы ў залежнасці ад фактычнай рабочай частаты, напрыклад, матэрыялы са сярэднімі стратамі для 2-6 ГГц.

Кошт адзінкі матэрыялу, складанасць працэсу (напрыклад, шматслаёвыя платы, глухія/ўтопленыя пераходныя адтуліны) і ўзровень прыбытку.

Выкарыстоўвайце дызайн панэлі, спрашчайце працэсы (напрыклад, скарачайце колькасць глухіх/схаваных пераходных адтулін) і выбірайце мясцовых пастаўшчыкоў.

Імпартныя матэрыялы: ~4-6 тыдняў; айчынныя альтэрнатывы: скарочаны да 2-3 тыдняў.

Так, паменшыце колькасць слаёў і выкарыстоўвайце стандартныя памеры матэрыялу (напрыклад, 18"×24"), каб мінімізаваць адходы матэрыялу.

Уключае выдаткі на матэрыялы, апрацоўку і пераробку, што складае ~15%-20% ад агульнага кошту.

Рэнтабельна для невялікіх аб'ёмаў пробнай вытворчасці, што дазваляе скараціць інвестыцыі ў асноўныя сродкі прыкладна на 60%.

Высокі, патрабуе спецыяльнай апрацоўкі; выдаткі на перапрацоўку складаюць ~10% ад вытворчых выдаткаў.

IPC-4101 (тэхнічныя характарыстыкі матэрыялаў), IEC 61189 (метады выпрабаванняў), RoHS 2.0 (патрабаванні да навакольнага асяроддзя).

Прадстаўце ўзоры для выпрабаванняў на ўзгаральнасць і электрычныя характарыстыкі; сертыфікацыя займае каля 4-6 тыдняў.

AEC-Q200 (надзейнасць пасіўных кампанентаў), ISO 26262 (функцыянальная бяспека).

Павінен прайсці сертыфікацыю MIL-P-55110 (спецыфікацыі мікрахвалевых схем) і выпрабаванні ў экстрэмальных умовах.

Павінен адпавядаць дырэктыве RoHS (якая абмяжоўвае 6 небяспечных рэчываў, такіх як свінец і ртуць) і правілам REACH.

Правядзенне выпрабаванняў на электрамагнітную сумяшчальнасць і нізкачастотнае напружанне; сертыфікацыя займае каля 2-3 месяцаў.

Адпавядаць стандартам ISO 13485 (кіраванне якасцю медыцынскіх вырабаў) і сертыфікацыі FDA 510(k).

Стандарты IPC абнаўляюцца кожныя ~3-5 гадоў, каб адаптавацца да новых тэхналогій.

Правядзіце выпрабаванні на надзейнасць, такія як выпрабаванні ў саляным тумане (96 гадзін) і вібрацыйныя выпрабаванні (20-2000 Гц).

SGS, Intertek, TÜV Rheinland і інш.

Распрацоўка ў напрамку зніжэння Df (

Праектаванне з дапамогай штучнага інтэлекту аптымізуе маршрутызацыю (паляпшаючы эфектыўнасць на 40%) і прагназуе праблемы з цэласнасцю сігналу.

Керамічныя матрычныя кампазіты (Df

У цяперашні час абмежавана дакладнасцю (шырыня лініі ≥ 10 міл), але чакаецца, што ў будучыні будзе дасягнута хуткае прататыпаванне.

Дасягніце больш высокай інтэграцыі, убудоўваючы мікрасхемы і пасіўныя кампаненты, што зніжае страты пры перадачы сігналу.

Патрабуюцца матэрыялы з надзвычай нізкімі стратамі (Df

Павінен падтрымліваць тэрагерцавыя дыяпазоны частот (100-300 ГГц) з Df ≤ 0,0015.

Выкарыстоўвайце травленне на воднай аснове і пайку без свінцу, каб знізіць спажыванне энергіі прыкладна на 25%.

Рэалізуйце маніторынг параметраў працэсу ў рэжыме рэальнага часу з дапамогай MES-сістэм, павялічваючы прыбытак на 15%.

Вывучэнне выкарыстання разумных матэрыялаў (напрыклад, сплаваў з памяццю формы) для рамонту мікратрэшчыны.

Ацаніце магчымасці працэсу (мінімальная шырыня лініі, колькасць слаёў), сертыфікацыю, час пастаўкі і пасляпродажнае абслугоўванне.

Роджэрс, Ізола, Панасонік, Таконік.

Shengyi Technology, Huazheng New Materials, Jingangguoji, з відавочнымі перавагамі ў суадносінах кошту і якасці.

Важна; павінна забяспечваць выбар матэрыялаў, кіраўніцтва працэсам і паслугі па аналізе адмоваў.

Праверце вытворчую магутнасць (кв.м/месяц) і своечасовасць выканання (≥95%).

Паказчыкі эфектыўнасці, крытэрыі прымальнасці, адказнасць за парушэнне, права ўласнасці на інтэлектуальную ўласнасць і г.д.

Павінен мець сертыфікат ISO 9001 і правяраць дадзеныя SPC (статыстычны кантроль працэсаў).

Укажыце ў дамове пункты аб вяртанні/замене; патрабуйце кампенсацыі, калі доля дэфектаў перавышае 5%.

Атрымайце зніжкі (~5%-10%), прыярытэтнае планаванне і абмен тэхнічнымі дадзенымі.

Патрабаваць справаздачы аб выпрабаваннях RoHS і сертыфікацыю сістэмы экалагічнага менеджменту (ISO 14001).

Выкарыстоўвайце антыстатычную ўпакоўку, пазбягайце экструзіі/дэфармацыі і кантралюйце тэмпературу ў межах 5-35℃.

Сухое асяроддзе (вільготнасць

Рэкамендуецца выкарыстоўваць ачышчальныя сродкі на воднай аснове; пазбягайце хлорзмяшчальных растваральнікаў, каб прадухіліць карозію матэрыялу.

Здайце ў прафесійныя кампаніі па перапрацоўцы, каб пазбегнуць забруджвання навакольнага асяроддзя.

Абавязкова пазначце тып матэрыялу, нумар версіі, дату вырабу і дыяпазон кантролю імпедансу.

Складае ~3%-5% ад агульных выдаткаў; для высакаякасных вырабаў патрабуецца вакуумная ўпакоўка + асушальнікі.

Правесці спецыяльную падрыхтоўку па ўласцівасцях матэрыялаў, спецыфікацыях працэсаў і эксплуатацыі абсталявання (перыяд навучання ~1 тыдзень).

Высокая складанасць; патрабуе спецыялізаваных інструментаў (напрыклад, лазерных станцый для рамонту) і схільны да пашкоджання дыэлектрычнага пласта.

Неабходна захоўваць файлы праектавання, параметры працэсу, справаздачы аб выпрабаваннях і г.д. не менш за 5 гадоў.