Բարձր հաճախականության PCB

Օգտագործում է ցածր կորուստներով նյութեր (օրինակ՝ Rogers 4350B), գծի լայնության հանդուրժողականությամբ՝ ±0.01 մմ, ազդանշանային շերտերի միջև հեռավորության կառավարման ճշգրտությամբ՝ ±5%, և իմպեդանսի կառավարման ճշգրտությամբ՝ ±5Ω։

5G բազային կայաններ (24.25-52.6 ԳՀց), արբանյակային կապ (Ka գոտի 26.5-40 ԳՀց), միլիմետրային ալիքային ռադար (77 ԳՀց), բարձր արագությամբ տվյալների կենտրոններ (100 Գբ/վ+):

Քանակականորեն գնահատվում է այնպիսի պարամետրերով, ինչպիսիք են ներդրման կորուստը (-20dB@10GHz) և խաչաձև խոսակցությունը (

Կապված է նյութի մոլեկուլային կառուցվածքի, ջերմաստիճանի (Df-ը աճում է 3%-5%-ով յուրաքանչյուր 10°C բարձրացման դեպքում) և հաճախականության (Df-ը աճում է հաճախականության քառակուսիին համընթաց):

Ռոջերս 4350B (Dk=3.48, Df=0.0037), Taconic TLY-5 (Dk=2.2, Df=0.0009), Isola 370HR (Dk=3.6, Df=0.004):

Ցածր Dk նյութերը նվազեցնում են փոխանցման ուշացումը (օրինակ՝ Dk=2.2 նյութերը 25%-ով ավելի արագ ուշացում ունեն, քան FR-4-ը), իսկ ցածր Df-ը նվազեցնում է ազդանշանի թուլացումը (կորուստը 70%-ով ցածր է, քան FR-4-ում, երբ Df=0.001 է):

Ջրի կլանումը >0.5%-ի դեպքում Dk տատանումները գերազանցում են 5%-ը։ Խորհուրդ է տրվում օգտագործել նյութեր, որոնց ջրի կլանումը

24-100 ԳՀց հաճախականություններին համապատասխանելու համար առաջնահերթություն տվեք Dk

Ալյումինի օքսիդային կերամիկայի ավելացումը կարող է բարձրացնել նյութի Tg-ն մինչև 280℃+ և նվազեցնել ջերմային ընդարձակման գործակիցը (CTE) մինչև 2-3ppm/℃, բարելավելով բարձր ջերմաստիճանային կայունությունը։

Ավանդական գործընթացներում գծի լայնությունը/միջակայքը ≥50 մկմ է, իսկ առաջադեմ գործընթացներում՝ 30 մկմ, ինչը պահանջում է իմպեդանսի կառավարման համապատասխանեցում։

Էլեկտրամագնիսական խանգարումները նվազեցնելու համար օգտագործեք սիմետրիկ դասավորում՝ սնուցման և հողային շերտերի միջև ≤0.1 մմ և ազդանշանային և հղման շերտերի միջև ≤0.05 մմ հեռավորությամբ։

Սովորական վիաները 10 ԳՀց հաճախականությամբ առաջացնում են -3 դԲ կորուստ: Հետադարձ հորատման օգտագործումը (ավելորդ ստաբի երկարության հեռացումը) կարող է կորուստը կրճատել ավելի քան 60%-ով:

Խուսափեք ուղիղ անկյան տակ անցկացումից (արտացոլումն ավելանում է 15%-ով), առաջնահերթությունը տվեք 45° անկյուններին. վերահսկեք ազդանշանի օղակի մակերեսը

Մեխանիկական հորատումից շերտազատումը կանխելու համար օգտագործեք CO₂ լազերային հորատում (բացվածքի ճշգրտություն ±5 մկմ), անցքի պատի կոպտությունը՝ Ra≤1.2 մկմ:

Օգտագործեք էլեկտրոլիզացված պղնձապատում + էլեկտրոլիզացված պղինձ, վերահսկեք պղնձի շերտի կոպտությունը Rz≤2μm՝ մակերեսային կորուստը նվազեցնելու համար (կորստի աճը 10%-ով աճում է կոպտության յուրաքանչյուր 1μm աճի դեպքում):

Անէլեկտրոլոգ նիկելային ընկղմված ոսկի (ENIG)՝ 1-3 մկմ հաստությամբ և

Շերտավորման ջերմաստիճանը պետք է վերահսկվի նյութի Tg+30℃ ջերմաստիճանում (օրինակ՝ Rogers 4350B շերտավորման ջերմաստիճանը 210-230℃), 5-8 ՄՊա ճնշմամբ՝ շերտազատումից խուսափելու համար։

Օգտագործեք TDR (ժամանակի տիրույթի ռեֆլեկտորաչափ)՝ իմպեդանսի անընդհատությունը հայտնաբերելու համար, ռենտգեն՝ դիրքի շեղման միջոցով հայտնաբերելու համար (թույլատրելի ±0.05 մմ), և AOI՝ գծի լայնության շեղումը հայտնաբերելու համար։

Օգտագործեք ցածր Df նյութեր, օպտիմալացրեք պղնձե փայլաթիթեղի կոպտությունը (RTF պղնձե փայլաթիթեղն ունի 30%-ով ավելի քիչ կորուստ, քան RA պղնձե փայլաթիթեղը) և կրճատեք հետքի երկարությունը։

Ստուգեք իմպեդանսի անընդհատությունները (օրինակ՝ անցուղիները, միակցիչները), համոզվեք, որ իմպեդանսի շեղումը

Զուգահեռ հետագծի չափազանց երկարությունը առաջացնում է խաչաձև խոսակցություն: Գծերի միջև հեռավորությունը 3W սկզբունքով մեծացնելը (W-ն գծի լայնությունն է) և գետնի մեկուսացումը ավելացնելը կարող են խաչաձև խոսակցությունը նվազեցնել 20 դԲ-ով:

Ավարտեք համապատասխան դիմադրություններով (դիմադրություն = փոխանցման գծի իմպեդանս) և օգտագործեք գծի լայնության աստիճանական անցումներ՝ անդրադարձման գործակիցը 0.1-ից ցածր նվազեցնելու համար։

Ամբողջական հողանցման հարթությամբ պաշտպանիչ շերտի տեղադրումը (բացը

Պղնձե փայլաթիթեղի միջով անցնող հաղորդականությունը (ջերմահաղորդականություն՝ 398 Վտ/մԿ) կազմում է 70%, նյութական հաղորդականությունը՝ 20%, իսկ կոնվեկցիան/ճառագայթումը` 10%:

Բարձրացրեք ջերմությունը խտության միջոցով (≥200/սմ²), օգտագործեք հաստ պղնձե փայլաթիթեղ (≥3 ունցիա) և համատեղեք այն ջերմային անջատիչների հետ՝ ջերմային դիմադրությունը 40%-ով նվազեցնելու համար։

Ալյումինե հիմք (170 Վտ/մԿ) > պղնձե հիմք (398 Վտ/մԿ) > սովորական FR-4 (0.35 Վտ/մԿ):

Յուրաքանչյուր 10°C բարձրացման դեպքում Dk-ն աճում է 0.5%-1%-ով, իսկ Df-ը՝ 3%-5%-ով։ Առաջարկվող աշխատանքային ջերմաստիճանը

Միջանցքի տրամագիծը՝ 0.3-0.5 մմ, հեռավորությունը՝ ≤1 մմ՝ արդյունավետ ջերմահաղորդականություն ապահովելու և ջերմային դիմադրությունը 30%-ով նվազեցնելու համար։

S-պարամետրի ստուգում (S11, S21 և այլն), իմպեդանսի ստուգում, դիէլեկտրիկ կորստի ստուգում, ջերմաստիճանի ցիկլային ստուգում (-40℃~125℃, 500 ցիկլ):

S11 (վերադարձի կորուստ), S21 (ներդնման կորուստ): Փորձարկման հաճախականության տիրույթը ընդգրկում է աշխատանքային տիրույթը ±0.5dB ճշգրտությամբ:

Նյութի եղանակային պայմաններին դիմադրողականությունը ստուգելու համար անցկացրեք խոնավության և ջերմության փորձարկում (85℃/85% հարաբերական խոնավություն, 1000 ժամ) և աղային ցողման փորձարկում (5% NaCl, 24 ժամ):

Չափում է անդրադարձման ալիքի ձևը՝ արձակելով քայլային ազդանշան՝ իմպեդանսի անընդհատությունների տեղը գտնելու համար, մինչև 0.1 մմ լուծաչափով։

Օգտագործեք անարձագանքային խցիկներ՝ ճառագայթվող ճառագայթները (≤-40dBμV/m@1GHz) և վահանի արդյունավետությունը (>60dB) ստուգելու համար։

Նյութի շերտազատումից խուսափելու համար օգտագործեք ազոտային վերահոսող եռակցում (թթվածնի պարունակությունը

Ընտրեք բարձր հաճախականության միակցիչներ, ինչպիսիք են SMA, 2.92 մմ, 1.85 մմ և այլն, որոնց աշխատանքային հաճախականությունները ծածկում են պահանջվող տիրույթը և ներդրման կորուստը

Համոզվեք, որ միակցիչների և տպատախտակների միջև դիմադրության համապատասխանությունը ճիշտ է, և եռակցումից հետո մաքրեք կոնտակտները՝ կորուստը 15%-ով նվազեցնելու համար։

Անհրաժեշտ է բավարարել 24-52 ԳՀց հաճախականության տիրույթի պահանջները և լուծել ջերմության ցրման (հզորության խտություն >10 Վտ/սմ²) և մինիատուրացման խնդիրները։

Անցել է AEC-Q200 հավաստագիր, -40℃~125 աշխատանքային ջերմաստիճանով

IPC-4101 (հիմնական նյութի սպեցիֆիկացիա), IPC-6012 (կոշտ տախտակի ընդունման ստանդարտ), IEEE 802.3 (բարձր արագության ազդանշանի ստանդարտ):

Համապատասխանում է MIL-PRF-55110 (միկրոալիքային վառարանների սխեմաներ), աշխատանքային ջերմաստիճան՝ -55℃~125℃, հաջողությամբ անցել է աղային ցողման և բորբոսի փորձարկումներ։

Համապատասխանում է AEC-Q200 (պասիվ բաղադրիչների հավաստագրում) և ISO 26262 (ֆունկցիոնալ անվտանգություն) չափանիշներին։

Համապատասխանում է 3GPP TR 38.810 (բազային կայանի սարքավորումներ), ներդրման կորուստ -15dB։

Համապատասխանում է NASA-STD-8739.3 (էլեկտրոնային նյութեր) ստանդարտին, անցել է 1000-ժամյա խոնավ-ջերմային փորձարկում, Dk փոփոխությունը

Գերցածր կորուստներով նյութեր (Df

Ջերմահաղորդականությունը (CTE) նվազեց մինչև 1ppm/℃, ջերմահաղորդականությունը բարձրացավ մինչև 100W/mK, միաժամանակ պահպանելով ցածր Dk (2.8):

Ճկուն նյութերն ունեն մի փոքր ավելի բարձր Dk (3.0-3.5) և 20%-30%-ով ավելի բարձր Df, բայց հնարավորություն են տալիս իրականացնել եռաչափ երթուղիավորում։

Էկոլոգիապես մաքուր նյութեր (օրինակ՝ կտավատի մանրաթելի վրա հիմնված)՝ Dk=3.2 և Df=0.004 ցուցանիշներով, հարմար են սպառողական էլեկտրոնիկայի համար։

Al₂O₃ կերամիկական հիմք՝ Dk=9.8 և 24 Վտ/մԿ ջերմահաղորդականությամբ, հարմար է էներգամատակարարման սարքերի ինտեգրման համար։

Altium Designer, Cadence Allegro, ANSYS HFSS (էլեկտրամագնիսական մոդելավորում), Keysight ADS (սխեմայի մոդելավորում):

Կառուցել եռաչափ մոդել, սահմանել նյութի պարամետրերը և սահմանային պայմանները, մոդելավորել S-պարամետրերը և դաշտի բաշխումը

Կատարում է շղթայի մակարդակի մոդելավորում, օպտիմալացնում է համապատասխան ցանցերը, կանխատեսում է ներդրման և վերադարձի կորուստները, և աջակցում է բազմապորտային S-պարամետրային վերլուծությունը։

Սխալ ±3Ω սահմաններում, որը պահանջում է ճշգրտում իրական գործընթացային պարամետրերով (օրինակ՝ պղնձե փայլաթիթեղի կոպտություն, դիէլեկտրիկ հաստություն):

Կարգավորեք հետագծի դասավորությունը՝ հիմնվելով դաշտի բաշխման վրա, օպտիմալացրեք իմպեդանսի համապատասխանությունը պարամետրերի սկանավորման միջոցով և իտերատիվ կերպով նախագծեք կորուստները նվազեցնելու համար։

Լազերային հորատման մեքենա (ճշգրտություն ±5μm), վակուումային լամինատոր, բարձր ճշգրտությամբ փորագրման մեքենա (գծի լայնության հանդուրժողականություն ±0.01 մմ):

CO₂ լազեր՝ հարմար հաստ տախտակների (>1 մմ) համար՝ մեծ անցքերով (≥0.3 մմ); ուլտրամանուշակագույն լազեր՝ հարմար բարակ տախտակների (

Վակուումի աստիճան

Փորագրման գործակից ≥3:1, որը ապահովում է կողային փորագրման քանակը

Կարող է հայտնաբերել գծի լայնության/միջակայքի շեղումը (±0.005 մմ), կարճ միացումները/բաց միացումները, նվազագույն արատի չափը՝ 0.01 մմ։

Համապատասխանում է RoHS 2.0 ստանդարտին (սահմանափակում է 6 վտանգավոր նյութեր, ինչպիսիք են կապարը և սնդիկը), հալոգենի պարունակությունը

Օգտագործեք կապար չպարունակող եռակցման եղանակ, կեղտաջրերի մաքրումից հետո ծանր մետաղների պարունակությունը 95%):

Վերականգնել պղինձը ֆիզիկական մանրացման + քիմիական լուծարման միջոցով (վերականգնման մակարդակ > 98%) և անվնաս կերպով մշակել խեժի թափոնները։

Պոլիլակտիկ թթվի վրա հիմնված նյութեր՝ Dk=3.3 և Df=0.005 ցուցանիշներով, քայքայման արագությունը > 80% է՝ օգտագործելուց հետո 180 օրվա ընթացքում։

Բնապահպանական գործընթացները 10%-15%-ով մեծացնում են ծախսերը, սակայն համապատասխանությունը խուսափում է տուգանքների ռիսկերից։

Արհեստական ​​բանականության ալգորիթմները օպտիմալացնում են երթուղայնացման տոպոլոգիան՝ 50%-ով կրճատելով ձեռքով նախագծման ժամանակը և 15%-ով՝ ազդանշանի կորուստը։

Հնարավորություն է տալիս ստեղծել բարդ եռաչափ կառուցվածքներ՝ միջշերտային դասավորության ճշգրտությամբ ±0.05 մմ, սակայն նյութի կորուստը ներկայումս բարձր է (Df=0.01):

Պահանջվում են գերցածր կորուստներով նյութեր (Df

Պահանջվում են Dk

Կիրառում է 2.5D/3D փաթեթավորման տեխնոլոգիա՝ ազդանշանի ուղիները կրճատելու և համակարգի կորուստները 30%-ով նվազեցնելու համար։

Խուսափեք բարձր ջերմաստիճանի և բարձր խոնավության միջավայրերից (ջերմաստիճան

Օգտագործեք հետին հորատում՝ ≤1/8λ երկարությամբ ցողունների միջոցով ավելցուկը հեռացնելու համար։ Օգտագործեք անցքերի միջով վերահոսող եռակցում՝ պարազիտային տարողունակությունը նվազեցնելու համար։

Առաջնահերթություն տվեք ցածր Dk (

Ստուգեք S-պարամետրերը ցանցային վերլուծիչով, որը պահանջում է S11 ≤ -15dB և բնութագրական իմպեդանսի սխալ ±5Ω։ Օգտագործեք TDR՝ անդրադարձման գործակիցը

Դիէլեկտրիկ շերտի հաստությունը՝ 0.05-0.2 մմ, պղնձե փայլաթիթեղի կոպտությունը՝ Ra≤0.5μm; հարակից շերտերի հետքերը՝ ուղղանկյուն, հզորության/գետնի շերտերի միջև հեռավորությունը՝

Օգտագործեք մետաղական պաշտպանիչ տարաներ (պաշտպանիչ արդյունավետություն ≥80dB)՝

Գծերի հեռավորությունը ≥3 × գծի լայնությունը, երկարության սխալը՝

ENIG-ը ապահովում է հարթ մակերես և ցածր կորուստներ։ OSP-ի բարակ հաստությունը հարմար է բարձր հաճախականության կիրառությունների համար՝ խուսափելով նիկելի շերտերից մագնիսական կորստից։

SI/PI-ն ստուգելու համար լրիվ ալիքային էլեկտրամագնիսական մոդելավորման համար օգտագործեք HFSS/CST; կատարեք S-պարամետրի սքաունթի վերլուծություն ≥10 հաճախականության կետերում։

Ընտրեք նյութեր՝ CTE ≤15 ppm/℃-ով, բարձրացրեք ջերմության հաղորդունակությունը խտության միջոցով (≥20/սմ²) և օգտագործեք մետաղական հիմքով պղնձապատ տախտակներ։

Օգտագործեք PTFE-ի վրա հիմնված ցածր Df նյութեր; օպտիմալացրեք դիէլեկտրիկ շերտի հաստությունը՝ λ/4 ռեզոնանսային պայմաններին համապատասխանելու և էներգիայի կորուստը նվազեցնելու համար։

Գծի լայնության ±0.02 մմ հանդուրժողականությունը առաջացնում է դիմադրություն 波动 ±3Ω; դիէլեկտրիկի հաստության ±0.01 մմ հանդուրժողականությունը առաջացնում է Dk շեղում ±0.1, որը պահանջում է խիստ վերահսկողություն։

Տեղադրեք MLCC համակցությունները (10nF/100nF/1μF) սնուցման մուտքի մոտ; բաժանեք սնուցման շերտը լարման տիրույթների միջև ≥50 միլի հեռավորությամբ։

Հարմարանքի շփման դիմադրություն