Высокачашчынная друкаваная плата FR4

Тэхнічны ліст

• Мадэль: высокачашчынная друкаваная плата
  

• Матэрыял: высокачашчынныя друкаваныя платы

• Стандарт якасці: IPC 6012 клас2
  

• высокачашчынная друкаваная плата dk: 2,0 -1,6
  
• Пласты: 1-слаёвая друкаваная плата-36-слаёвая друкаваная плата
  
• Thickness:0.254mm-12mm
  
• Таўшчыня медзі: базавая медзь 0,5 унцыі / 1 унцыя
  
• Тэхналогія паверхні: срэбра, золата, OSP
  
• Спецыяльны працэс: змешаны матэрыял, ступеньчатая канаўка
  
• Ужыванне: высокачашчынная друкаваная плата, мікрапалоскавая антэна
  
  
  

Навошта нам патрэбныя высокачашчынныя друкаваныя платы?

Электронныя схемы паводзяць сябе зусім па-рознаму на высокіх частотах. У асноўным гэта адбываецца з-за змены ў паводзінах пасіўных кампанентаў (рэзістараў, шпулек індуктыўнасці і кандэнсатараў).

Ён таксама аказвае паразітарнае ўздзеянне на наступнае: 

• Актыўныя кампаненты
  

• PCB дарожкі

• Схемы зазямлення
  

Сігналы ўразлівыя да шуму і маюць значна большы супраціў імпедансу ў параўнанні са звычайнымі друкаванымі платамі. Сігналы паміж двума аб’ектамі заўсёды будуць парушацца з-за шуму, выкліканага высокай частатой. Гэта займае больш энергіі, таму больш высокачашчынная хваля мае больш энергіі, чым нізкачашчынная хваля з такой жа амплітудай.

Выбар матэрыялу для высокачашчынных друкаваных плат

Для вытворчасці высокачашчынных друкаваных плат патрабуюцца спецыяльныя матэрыялы, якія даюць высакахуткасныя сігналы. Некаторыя з матэрыялаў наступныя:

• Rogers 4350B HF: Падобна FR4, гэты матэрыял таксама мае нізкі кошт вырабу. Ён таксама забяспечвае выдатную стабільнасць памераў.

• Taconic TLX: гэты матэрыял складаецца з шкловалакна PTFE, гэта фізічна стабільны матэрыял, які забяспечвае лепшыя цеплавыя, механічныя і электрычныя ўласцівасці. Аднак адзіная праблема ў тым, што яго цяжка вырабіць.
  
• Кераміка Taconic RF-35: гэта недарагі матэрыял, выраблены з керамічнага напаўнення PTFE і шкла. Яго лёгка вырабіць, але ён мае ўмераную трываласць на адслаенне, ідэальныя электрычныя характарыстыкі, а таксама нізкае рассейванне энергіі.
  
• Rogers RO3001: складаецца з злучальнай плёнкі з параўнальна нізкай дыэлектрычнай пастаяннай. Ён таксама адрозніваецца высокай устойлівасцю да ўздзеяння хімікатаў і высокіх тэмператур.
  
• ARLON 85N: ARLON 85N мае вельмі высокую цеплавую ўстойлівасць. Ён зроблены з чыстай поліаміднай смалы.
  

Характарыстыкі розных матэрыялаў высокачашчынных друкаваных плат

• Высокачашчынная друкаваная плата FR-4

  Характарыстыкі: на падставе стандарту FR-4 у гэтым матэрыяле выкарыстоўваецца мадыфікаваная смала з дыэлектрычнай пранікальнасцю (Dk) 3,8-4,5, каэфіцыентам рассейвання (Df) 0,015-0,025 і выдатнай тэрмаўстойлівасцю (Tg ≥ 170°C). Яго кошт усяго на 20%-30% вышэй стандартнага FR-4. 

  Прыкладанні: высокачашчынныя прылады ў сярэдніх і нізкіх частотах, такія як маршрутызатары WiFi 6 і перыферыйныя модулі базавых станцый 4G.

• ПХБ з політэтрафтарэтылену (PTFE).

  Асаблівасці: надзвычай нізкі Dk (2,0-2,3), надзвычай нізкі Df (0,001-0,003) і практычна мінімальныя страты сігналу. Тэмпературная ўстойлівасць ад -260°C да 260°C. Аднак апрацоўка складаная, а кошт высокі (у 3-5 разоў вышэйшы за высокачашчынны FR-4). 

  Прыкладанні: звышвысокія частоты/дакладныя прыкладанні, такія як базавыя станцыі міліметровага дыяпазону 5G, спадарожнікавая сувязь і радыёлакацыйнае абсталяванне.

• ПХБ з вуглевадароднай смалы
  
  Характарыстыкі: Dk 3,0-3,5, Df 0,003-0,008, прадукцыйнасць паміж PTFE і высокачашчынным FR-4, добрая апрацоўвальнасць (можна свідраваць, як звычайны FR-4), і кошт на 40% ніжэй, чым PTFE. 
  Сферы прымянення: базавыя станцыі макра 5G, аптычныя модулі і маршрутызатары высокага класа.
• Поліфеніленаксід (PPE/PPO) PCB
  
  Характарыстыкі: Dk 2,4-3,0, Df 0,005-0,01, выдатная вільгацятрываласць, кошт на 20% ніжэй, чым вуглевадародная смала, але крыху ніжэйшая тэрмаўстойлівасць (Tg 120-150°C). 
  Прыкладанні: высокачашчынныя модулі для бытавой электронікі, такія як радыёчастотныя кампаненты 5G у смартфонах і модулі перадачы выявы беспілотнікаў.
• Печатная плата з керамічным напаўненнем
  
  Характарыстыкі: Стабільны Dk (рэгулюецца ад 2,5 да 6,0) і нізкі тэмпературны каэфіцыент (≤50 частак на мільён/°C), падыходзяць для прыкладанняў, якія патрабуюць дакладнага кантролю імпедансу. Аднак гэты матэрыял можа быць далікатным і цяжкім. 
  Прыкладанні: аўтамабільны радар (77 Ггц), прамысловыя шлюзы IoT.

Ужыванне

Высокачашчынныя друкаваныя платы заўсёды выкарыстоўваюцца ў наступных прыкладаннях

• Аўтамабільныя радарныя сістэмы
  

• Спадарожнікавыя антэны глабальнага пазіцыянавання
  

• Сістэмы сотавай сувязі – узмацняльнікі магутнасці і антэны
  
• Прамое вяшчанне са спадарожнікаў
  
• Мікрахвалевыя сувязі "кропка-кропка" электроннага дыяпазону
  
• Тэгі радыёчастотнай ідэнтыфікацыі (RFID).
  
• Бартавыя і наземныя радыёлакацыйныя сістэмы
  
• Прыкладання міліметровых хваль
  
• Сістэмы навядзення ракет
  
• Прыёмаперадатчыкі касмічнага спадарожніка
  

Асноўным матэрыялам высокачашчыннай друкаванай платы з’яўляецца высокачашчынны медны ламінат, і яго асноўныя патрабаванні – мець нізкую дыэлектрычную пранікальнасць (DK) і нізкі каэфіцыент дыэлектрычных страт (DF). У дадатак да забеспячэння больш нізкіх Dk і Df, сталасць параметраў Dk таксама з’яўляецца адным з важных фактараў для вымярэння якасці друкаванай платы. Акрамя таго, яшчэ адным важным параметрам з’яўляюцца імпедансныя характарыстыкі друкаванай платы і некаторыя іншыя фізічныя характарыстыкі.

Перавагі выкарыстання 

Прычына, па якой высокачашчынныя друкаваныя платы шырока выкарыстоўваюцца ў свеце навукі і электронікі ў цэлым, заключаецца ў масе пераваг, якія мы бачым у іх. Некаторыя з іх ўключаюць

• Умерана нізкі кошт; такім чынам, можа вырабляцца масава

• Шматразовы; таму можа выкарыстоўвацца некалькі разоў
  
• Вельмі трывалы і, такім чынам, забяспечвае вялікі тэрмін прыдатнасці схемы.
  
• Кампактныя памеры памяншаюць страту дроту.
  
• Вышэйзгаданыя добра абгрунтаваныя фактары з’яўляюцца прычынай, якая ўносіць упэўненасць у выкананне электроннай/электрычнай схемы.