Жоғары жиілікті PCB

Төмен шығынды материалдарды (мысалы, Rogers 4350B) пайдаланады, сызық еніне төзімділік ±0,01 мм, сигнал қабатының аралығын басқару дәлдігі ±5% және импедансты басқару дәлдігі ±5Ω.

5G базалық станциялары (24,25-52,6 ГГц), спутниктік байланыс (Ka диапазоны 26,5-40 ГГц), миллиметрлік толқынды радар (77 ГГц), жоғары жылдамдықты деректер орталықтары (100 Гбит/с+).

Кірістіру шығыны (

Материалдың молекулалық құрылымына, температурасына (Df әрбір 10°C көтерілген сайын 3%-5%-ға артады) және жиілігіне (Df жиіліктің квадратымен артады) байланысты.

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

Төмен Dk материалдары беру кідірісін азайтады (мысалы, Dk=2.2 материалдары FR-4-ке қарағанда 25% жылдамырақ кідіріске ие), ал төмен Df сигналдың әлсіреуін азайтады (Df=0.001 болғанда шығын FR-4-ке қарағанда 70% төмен).

Су сіңіруі >0,5% Dk ауытқуын 5%-дан асатындай етеді. Су сіңіруі

24-100 ГГц жиіліктегі қолданбаларды қанағаттандыру үшін Dk

Алюминий оксиді керамикасын қосу материалдың Tg температурасын 280℃+ дейін арттырып, жылу кеңею коэффициентін (CTE) 2-3ppm/℃ дейін төмендетіп, жоғары температуралық тұрақтылықты жақсарта алады.

Дәстүрлі процестерде сызық ені/аралық ≥50 мкм; озық процестер 30 мкм-ге жетуі мүмкін, бұл импедансты басқаруды сәйкестендіруді қажет етеді.

Электромагниттік кедергілерді азайту үшін қуат және жер қабаттары арасында ≤0,1 мм және сигнал және анықтамалық қабаттар арасында ≤0,05 мм аралықпен симметриялы қабаттастыруды пайдаланыңыз.

Кәдімгі виа желілері 10 ГГц жиілікте -3 дБ шығынға әкеледі. Артқы бұрғылауды (артық шыбық ұзындығын алып тастау) пайдалану шығынды 60%-дан астамға азайтуы мүмкін.

Тік бұрышты бағыттаудан аулақ болыңыз (шағылысу 15%-ға артады), 45° бұрыштарға басымдық беріңіз; сигнал ілмегінің ауданын

Механикалық бұрғылау кезінде тесіктердің бөлінуін болдырмау үшін CO₂ лазерлік бұрғылауды пайдаланыңыз (диафрагма дәлдігі ± 5 мкм), тесік қабырғасының кедір-бұдырлығы Ra≤1,2 мкм болғанда.

Электролизсіз мыс жалату + гальваникалық мыс жалату әдісін қолданыңыз, беттік шығынды азайту үшін мыс қабатының кедір-бұдырлығын Rz≤2μm бақылаңыз (кедір-бұдырлықтың әрбір 1μm артуымен шығын 10%-ға артады).

Қалыңдығы 1-3 мкм және жанасу кедергісі

Ламинация температурасы материалдың Tg+30℃ деңгейінде (мысалы, Rogers 4350B ламинация температурасы 210-230℃), қабаттардың бөлінуін болдырмау үшін 5-8 МПа қысыммен бақылануы керек.

Импеданс үздіксіздігін анықтау үшін TDR (уақыт доменінің рефлектометрі), позиция ауытқуы арқылы анықтау үшін рентген (рұқсат етілген ±0,05 мм) және сызық енінің төзімділігін анықтау үшін AOI пайдаланыңыз.

Төмен Df материалдарын пайдаланыңыз, мыс фольганың кедір-бұдырлығын оңтайландырыңыз (RTF мыс фольгасының шығыны RA мыс фольгасына қарағанда 30%-ға аз) және із ұзындығын қысқартыңыз.

Импеданс үзілістерін (мысалы, өткізгіштер, қосқыштар) тексеріңіз, импеданс ауытқуының

Параллель із ұзындығының шамадан тыс артуы айқаспалы кедергіге әкеледі. Сызық аралығын 3W принципіне дейін арттыру (W - сызық ені) және жерге оқшаулауды қосу айқаспалы кедергіні 20 дБ-ге азайтуы мүмкін.

Сәйкес келетін резисторлармен аяқтаңыз (кедергі = беріліс желісінің кедергісі) және шағылысу коэффициентін 0,1-ден төмен төмендету үшін сызық енінің біртіндеп ауысуын пайдаланыңыз.

Толық жер беті жазықтығы бар қалқан (аралық

Мыс фольга арқылы өткізгіштік (жылу өткізгіштік 398 Вт/мК) 70%, материал өткізгіштік 20% және конвекция/сәулелену 10% құрайды.

Тығыздық арқылы жылуды арттырыңыз (≥200/см²), қалың мыс фольганы (≥3 унция) пайдаланыңыз және жылу өткізгіштермен біріктіріп, жылу кедергісін 40%-ға азайтыңыз.

Алюминий негізі (170 Вт/мК) > мыс негізі (398 Вт/мК) > кәдімгі FR-4 (0,35 Вт/мК).

Әрбір 10℃ көтерілген сайын Dk 0,5%-1%-ға, ал Df 3%-5%-ға артады. Ұсынылатын жұмыс температурасы

Тиімді жылу өткізгіштік жолдарын қамтамасыз ету және жылу кедергісін 30%-ға төмендету үшін диаметрі 0,3-0,5 мм, аралығы ≤1 мм.

S-параметрлік тестілеу (S11, S21 және т.б.), импеданс тестілеу, диэлектрлік шығындарды тестілеу, температура циклін тестілеу (-40℃~125℃, 500 цикл).

S11 (қайтару шығыны), S21 (енгізу шығыны). Сынақ жиілік диапазоны ±0,5 дБ дәлдікпен жұмыс диапазонын қамтиды.

Материалдың ауа райына төзімділігін тексеру үшін ылғалды жылу сынағын (85℃/85% RH, 1000 сағ) және тұзды шашырату сынағын (5% NaCl, 24 сағ) жүргізіңіз.

Импеданс үзілістерін табу үшін 0,1 мм дейінгі ажыратымдылықпен қадамдық сигнал шығару арқылы шағылысу толқынының формасын өлшейді.

Сәулелену шығарындыларын (≤-40dBμV/m@1GHz) және қалқан тиімділігін сынау (>60dB) үшін анекологиялық камераларды пайдаланыңыз.

Материалдың қабаттасуын болдырмау үшін ең жоғары температурасы 230-250℃ болғанда азотты қайта ағызу арқылы дәнекерлеуді (оттегі мөлшері

SMA, 2.92 мм, 1.85 мм және т.б. сияқты жұмыс жиіліктері қажетті диапазонды жабатын және кірістіру шығыны

Қосқыштар мен баспа платалары арасындағы кедергінің сәйкестігіне көз жеткізіңіз және шығынды 15%-ға азайту үшін дәнекерлеуден кейін терминалдарды тазалаңыз.

24-52 ГГц диапазонының талаптарына сай болу және жылудың таралуы (қуат тығыздығы > 10 Вт/см²) және миниатюризация мәселелерін шешу қажет.

AEC-Q200 сертификатынан өтіңіз, жұмыс температурасы -40℃~125

IPC-4101 (негізгі материалдың сипаттамасы), IPC-6012 (қатты тақтаны қабылдау стандарты), IEEE 802.3 (жоғары жылдамдықты сигнал стандарты).

MIL-PRF-55110 (микротолқынды схемалар) стандартына сәйкес келеді, жұмыс температурасы -55℃~125℃, тұз шашыратқыш және қалыптау сынақтарынан өтті.

AEC-Q200 (пассивті компонент сертификаттау) және ISO 26262 (функционалдық қауіпсіздік) талаптарына сәйкес келеді.

3GPP TR 38.810 (базалық станция жабдығы) стандартына сәйкес келеді, енгізу шығыны -15 дБ.

NASA-STD-8739.3 (электрондық материалдар) стандартына сәйкес келеді, 1000 сағаттық ылғалдылыққа төзімділік сынағынан өтті, Dk өзгерісі

Өте төмен шығынды материалдар (Df

CTE 1ppm/℃ дейін төмендетілді, жылу өткізгіштік 100W/mK дейін артты, сонымен қатар төмен Dk (2.8) сақталды.

Икемді материалдардың Dk (3.0-3.5) сәл жоғарырақ және Df 20%-30%-ға жоғарырақ, бірақ 3D маршруттауға мүмкіндік береді.

Тұтынушылық электроникаға жарамды, Dk=3.2 және Df=0.004 болатын экологиялық таза материалдар (мысалы, зығыр талшығы негізіндегі).

Dk=9,8 және жылу өткізгіштігі 24 Вт/мК болатын Al₂O₃ керамикалық негізі, қуат құрылғыларын біріктіруге жарамды.

Altium Designer, Cadence Allegro, ANSYS HFSS (электромагниттік модельдеу), Keysight ADS (тізбекті модельдеу).

3D моделін құрыңыз, материал параметрлерін және шекаралық шарттарды орнатыңыз, S-параметрлерін және өріс таралуын

Схема деңгейіндегі модельдеуді орындайды, сәйкес желілерді оңтайландырады, енгізу шығынын және қайтару шығынын болжайды және көп портты S-параметрлерін талдауды қолдайды.

±3Ω аралығындағы қате, нақты процесс параметрлерімен (мысалы, мыс фольгасының кедір-бұдырлығы, диэлектрлік қалыңдығы) калибрлеуді қажет етеді.

Өрістің таралуына негізделген із орналасуын реттеңіз, параметрлерді сканерлеу арқылы импеданс сәйкестігін оңтайландырыңыз және шығындарды азайту үшін итеративті түрде жобалаңыз.

Лазерлік бұрғылау машинасы (дәлдігі ±5 мкм), вакуумдық ламинатор, жоғары дәлдіктегі ою машинасы (сызық еніне төзімділік ±0,01 мм).

CO₂ лазері үлкен тесіктері (≥0,3 мм) бар қалың тақталарға (>1 мм) жарамды; УК лазері кіші тесіктері (0,1-0,2 мм) бар жұқа тақталарға (

Вакуум дәрежесі

Ою коэффициенті ≥3:1, бүйірлік ою мөлшерінің ұсақ қадамды бағыттау талаптарына сәйкес келуін қамтамасыз ету үшін

Сызық енін/аралық ауытқуын (±0,005 мм), қысқа тұйықталуларды/ашық тізбектерді, ақаудың минималды өлшемін 0,01 мм анықтай алады.

RoHS 2.0 стандартына сәйкес келеді (қорғасын және сынап сияқты 6 қауіпті затты шектейді), галоген мөлшері

Қорғасынсыз дәнекерлеуді қолданыңыз, ағынды суларды тазартқаннан кейін ауыр металл мөлшері 95%).

Мысты физикалық ұсақтау + химиялық еріту арқылы қалпына келтіріңіз (қалпына келтіру жылдамдығы > 98%) және шайыр қалдықтарын зиянсыз өңдеңіз.

Пайдаланғаннан кейін 180 күн ішінде ыдырау жылдамдығы > 80% болатын Dk=3.3 және Df=0.005 полилактикалық қышқыл негізіндегі материалдар.

Қоршаған ортаны қорғау процестері шығындарды 10%-15%-ға арттырады, бірақ талаптарды сақтау айыппұл тәуекелдерінен аулақ болады.

Жасанды интеллект алгоритмдері маршруттау топологиясын оңтайландырады, қолмен жобалау уақытын 50%-ға және сигналдың жоғалуын 15%-ға қысқартады.

Қабаттар арасындағы туралау дәлдігі ±0,05 мм болатын күрделі 3D құрылымдарды қосады, бірақ материалдың жоғалуы қазіргі уақытта жоғары (Df=0,01).

Өте төмен шығынды материалдарды (Df

Dk

Сигнал жолдарын қысқарту және жүйенің шығынын 30%-ға азайту үшін 2,5D/3D қаптама технологиясын қолданады.

Жоғары температуралы және жоғары ылғалды орталардан аулақ болыңыз (температура

Ұзындығы ≤1/8λ болатын шыбықтар арқылы артық тығындарды алып тастау үшін кері бұрғылауды пайдаланыңыз; паразиттік сыйымдылықты азайту үшін тесік арқылы қайта ағатын дәнекерлеуді пайдаланыңыз.

Rogers 4350B және Isola 370HR сияқты төмен Dk (

S11 ≤ -15 дБ және сипаттамалық импеданс қателігі ±5Ω талап ететін желілік анализатормен S-параметрлерін тексеріңіз; шағылысу коэффициентін

Диэлектрлік қабаттың қалыңдығы 0,05-0,2 мм, мыс фольгасының кедір-бұдырлығы Ra≤0,5 мкм; іргелес қабат іздері ортогоналды, қуат/жер қабатының арақашықтығы

Саңылау ені

Сызық аралығы ≥3×жолақ ені, ұзындық қателігі

ENIG тегіс бетті және төмен шығынды қамтамасыз етеді; OSP жұқа қалыңдығы жоғары жиілікті қолданбаларға сәйкес келеді, бұл никель қабаттарынан магниттік шығынды болдырмайды.

SI/PI тексеру үшін толық толқынды электромагниттік модельдеу үшін HFSS/CST пайдаланыңыз; ≥10 жиілік нүктелерінде S-параметрін сканерлеу талдауын орындаңыз.

CTE ≤15ppm/℃ бар материалдарды таңдаңыз, тығыздық арқылы жылуды арттырыңыз (≥20/см²) және металл негізіндегі мыспен қапталған тақталарды пайдаланыңыз.

PTFE негізіндегі төмен Df материалдарын пайдаланыңыз; λ/4 резонанстық шарттарына сәйкес келетін диэлектрлік қабат қалыңдығын оңтайландырыңыз және энергия шығынын азайтыңыз.

Сызық енінің төзімділігі ±0,02 мм кедергінің ±3 Ом-ға тең болуын тудырады; диэлектрлік қалыңдықтың төзімділігі ±0,01 мм Dk ауытқуын ±0,1 тудырады, бұл қатаң бақылауды қажет етеді.

MLCC комбинацияларын (10nF/100nF/1μF) қуат кірісіне орналастырыңыз; қуат қабатын кернеу домендері арасында ≥50 миль аралықпен бөліңіз.

Арматураның жанасу кедергісі