Высокочастотная печатная плата FR4

Техническая спецификация

• Модель: высокочастотная печатная плата
  

• Материал: высокочастотные материалы для печатных плат

• Стандарт качества: IPC 6012 Сорт2.
  

• высокочастотная печатная плата dk: 2,0-1,6
  
• Слои: 1 слой печатной платы-36 слоев печатной платы
  
• Thickness:0.254mm-12mm
  
• Толщина меди: базовая медь 0,5 унции/1 унция
  
• Технология поверхности: серебро, золото,OSP
  
• Специальный процесс: смешанный материал, ступенчатая канавка.
  
• Применение: Высокочастотная печатная плата, микрополосковая антенна
  
  
  

Зачем нам нужны высокочастотные печатные платы?

Электронные схемы ведут себя совершенно по-разному на высоких частотах. В основном это связано с изменением поведения пассивных компонентов (резисторов, катушек индуктивности и конденсаторов).

Он также оказывает паразитарное воздействие на следующие: 

• Активные компоненты
  

• дорожки печатной платы

• Схема заземления
  

Сигналы уязвимы к шуму и имеют гораздо более жесткие допуски по сопротивлению по сравнению с обычными печатными платами. Сигналы между двумя объектами всегда будут прерываться из-за шума, вызванного высокой частотой. Это требует больше энергии, поэтому волна более высокой частоты имеет больше энергии, чем волна более низкой частоты с той же амплитудой.

Выбор материала для высокочастотных печатных плат

Для производства высокочастотных печатных плат требуются специальные материалы, дающие высокоскоростные сигналы. Некоторые из материалов следующие::

• Rogers 4350B HF: как и FR4, этот материал имеет низкую стоимость изготовления. Он также обеспечивает превосходную стабильность размеров.

• Taconic TLX: Этот материал состоит из стекловолокна ПТФЭ. Это физически стабильный материал, обеспечивающий лучшие термические, механические и электрические свойства. Однако единственная проблема – сложность изготовления.
  
• Taconic RF-35 Ceramic: это недорогой материал, изготовленный из ПТФЭ с керамическим наполнителем и стекла. Его легко изготовить, но он имеет умеренную прочность на отслаивание, отличные электрические характеристики, а также низкую рассеиваемую мощность.
  
• Rogers RO3001: состоит из связующей пленки со сравнительно низкой диэлектрической проницаемостью. Он также обладает высокой устойчивостью к химическим веществам и высоким температурам.
  
• ARLON 85N: ARLON 85N обладает очень высокой термостойкостью. Он изготовлен из чистой полиамидной смолы.
  

Характеристики различных материалов высокочастотных печатных плат

• Высокочастотная плата FR-4

  Особенности: В этом материале, основанном на стандарте FR-4, используется модифицированная смола с диэлектрической проницаемостью (Dk) 3,8–4,5, коэффициентом диэлектрических потерь (Df) 0,015–0,025 и превосходной термостойкостью (Tg ≥ 170°C). Его стоимость всего на 20-30% выше стандартного FR-4. 

  Применение: высокочастотные устройства в среднем и низкочастотном диапазоне, такие как маршрутизаторы WiFi 6 и периферийные модули базовых станций 4G.

• ПХД из политетрафторэтилена (ПТФЭ)

  Особенности: Чрезвычайно низкий Dk (2,0–2,3), чрезвычайно низкий Df (0,001–0,003) и практически минимальные потери сигнала. Температурная стойкость колеблется от -260°C до 260°C. Однако обработка сложна, а стоимость высока (в 3-5 раз выше, чем у высокочастотного ФР-4). 

  Области применения: сверхвысокочастотные/прецизионные приложения, такие как базовые станции миллиметрового диапазона 5G, спутниковая связь и радиолокационное оборудование.

• Печатная плата из углеводородной смолы
  
  Характеристики: Dk 3,0-3,5, Df 0,003-0,008, производительность между ПТФЭ и высокочастотным FR-4, хорошая технологичность (сверлимость, как у обычного FR-4), стоимость на 40 % ниже, чем у ПТФЭ. 
  Приложения: макробазовые станции 5G, оптические модули и высокопроизводительные маршрутизаторы.
• Полифениленоксид (PPE/PPO) печатная плата
  
  Характеристики: Dk 2,4-3,0, Df 0,005-0,01, отличная влагостойкость, стоимость на 20% ниже, чем у углеводородной смолы, но несколько меньшая термостойкость (Tg 120-150°С). 
  Применение: высокочастотные модули для бытовой электроники, такие как радиочастотные компоненты 5G в смартфонах и модули передачи изображений дронов.
• Печатная плата с керамическим заполнением
  
  Характеристики: Стабильный Dk (регулируется от 2,5 до 6,0) и низкий температурный коэффициент (≤50ppm/°C), подходящий для применений, требующих точного контроля импеданса. Однако этот материал может быть хрупким и тяжелым. 
  Области применения: автомобильный радар (77 ГГц), промышленные шлюзы Интернета вещей.

Приложение

Высокочастотные печатные платы всегда используются в следующих приложениях:

• Автомобильные радиолокационные системы
  

• Спутниковые антенны глобального позиционирования
  

• Системы сотовой связи – усилители мощности и антенны
  
• Спутники прямого вещания
  
• Двухточечная микроволновая связь E-диапазона
  
• RF-идентификационные (RFID) метки
  
• Бортовые и наземные радиолокационные системы
  
• Применение миллиметровых волн
  
• Системы наведения ракет
  
• Космические спутниковые трансиверы
  

Основным материалом высокочастотной печатной платы является высокочастотный ламинат с медным покрытием, и его основными требованиями являются низкая диэлектрическая проницаемость (DK) и низкий коэффициент диэлектрических потерь (DF). Помимо обеспечения более низких значений Dk и Df, постоянство параметров Dk также является одним из важных факторов для измерения качества печатной платы. Кроме того, еще одним важным параметром являются характеристики импеданса печатной платы и некоторые другие физические характеристики.

Преимущества использования 

Причина, по которой высокочастотные печатные платы широко используются в мире науки и электроники в целом, заключается в множестве преимуществ, которые мы видим в них. Некоторые из них включают

• Умеренно низкая стоимость; следовательно, может производиться серийно

• Многоразовый; следовательно, можно использовать несколько раз
  
• Очень прочный и, таким образом, обеспечивает длительный срок хранения схемы.
  
• Компактный размер уменьшает потери проволоки.
  
• Вышеуказанные обоснованные факторы являются причиной, вносящей уверенность в исполнении электронной/электрической схемы.