パナソニック M6 高速 PCB

高速PCBとは何ですか?

高速PCBは、このような回路基板を使用します, これは、デジタルロジック回路の周波数が到達または超えている場合、高速回路と呼ばれます 45 MHz〜50 MHz, そして、この周波数で働く回路は、すでに電子システム全体の3分の1を占めています.

高速設計のためにPCB材料を選択する方法？

高速PCB材料要件は次のとおりです:

低損失, CAF / 耐熱性と機械的靭性 (接着) (良い信頼性)

安定したDK / DFパラメーター (周波数と環境を備えた小さな変動係数)

材料の厚さと接着剤の含有量の小さな耐性 (良いインピーダンス制御)

低銅箔の表面粗さ (損失を減らします)

平らな窓のあるガラス繊維布を選択してみてください (スキューと損失を減らします)

高速信号の完全性は、主にインピーダンスの一貫性に関連しています, 送電線の損失と時間遅延. 受信側で適切な波形とアイ図を受信できる場合、信号の整合性を保証できると考えることができます. したがって, 高速デジタル回路のPCB材料選択の主なパラメーターインデックスはDKです, DF, 損失, 等.

アナログ回路であろうとデジタル回路であろうと, 高速PCB材料の誘電率DKは、材料選択の重要なパラメーターです, DK値は材料に適用される実際の回路インピーダンス値と密接に関連しているため. 高速PCB材料のDK値が変化する場合, 周波数または温度で変化するかどうか, 回路の送電線のインピーダンスは予想外に変化します, 高速デジタル回路の信号伝送性能に悪影響を及ぼします. PCB材料のDKが、さまざまな周波数の高調波成分に異なる値を提示する場合, インピーダンスは、異なる周波数で異なる抵抗値を持ちます. DK値とインピーダンスの予期しない変更は、高調波成分のある程度の損失と周波数オフセットにつながります, 高速デジタル信号のアナログ高調波成分を歪めます, そして、信号の完全性を減らします.

DK値に密接に関連する分散は、高速PCB材料の特徴でもあります. 周波数によるDK値の変化が小さくなります, 分散が小さくなります, そして、高速デジタル回路の適用が良くなります. 誘電材料の偏光, 高速PCB材料の損失と高周波銅導体の表面粗さは、回路の分散を引き起こします. したがって, 高速材料のDK値は安定する必要があります. さまざまな周波数帯域と温度の下, 変動の変動が小さくなります, より良い.

高速PCB伝送ラインの損失には通常、誘電損失が含まれます, 導体の損失と放射線損失

誘電損失は、断熱損失とも呼ばれます. 高速PCB信号の絶縁損失は、周波数の増加とともに増加します, 特に高速デジタル信号の高次高調波成分の頻度の変化により, 深刻な振幅減衰が生じます, 高速デジタル信号の歪みをもたらします. 誘電損失は信号周波数に直接比例します, 絶縁層の誘電率dkの平方根と絶縁層の誘電損失因子df.

導体の損失は、導体のタイプに関連しています (タイプが異なると抵抗が異なります), 導体の断熱層と物理サイズ, 周波数の平方根に直接比例します; 高速PCBの製造において, 導体の損失に対する異なる基質を使用することの主な影響は、皮膚効果と表面粗さによって引き起こされます. 異なる銅ホイルを使用する場合, 信号線の表面粗さは異なります. 皮膚効果の影響を受けます / 深さ, 銅箔の銅の歯の長さは、高速信号の透過品質に直接影響します. 銅の歯の長さが短くなります, 高速信号の伝送品質が向上します.

高速PCBの放射線損失は誘電特性に関連しており、誘電率のDKに直接比例します, 誘電損失因子DFと周波数の平方根.

パナソニックM6高速PCB材料一般的な特性

アイテム		テスト方法	状態	ユニット	メガトロン6 R-5775(N) 低DKガラス布	メガトロン6 R-5775 通常のガラス布
ガラス遷移温度。(TG)		DSC	あ	℃	185	185
熱分解温度。(TD)		TGA	あ	℃	410	410
CTE X軸	A1	IPC-TM-650 2.4.24	あ	ppm/°C	14-16	14-16
CTE Y軸					14-16	14-16
CTE Z軸	A1	IPC-TM-650 2.4.24	あ		45	45
	A2				260	260
T288(銅で)		IPC-TM-650 2.4.24.1	あ	分	>120	>120
誘電率(DK)	12GHz	バランスタイプ 円形ディスク共振器	C-24/23/50	－	3.4	3.6
散逸係数(Df)					0.004	0.004
吸収		IPC-TM-650 2.6.2.1	D-24/23	%	0.14	0.14
曲げ弾性率	埋める	JIS c 6481	あ	GPA	18	19
皮の強度*	1オンス(35μm)	IPC-TM-650 2.4.8	あ	kn/m	0.8	0.8

高速PCBに使用される材料は何ですか?

通常の答えはFR4です. 私たちが話しているPCBボードは通常、基板を指します. 実際には銅箔とプリプレグで構成されています, また、さまざまなアプリケーションに従って、銅箔とプリプレグの分類がたくさんあります.

FR4はエポキシまたは修正されたエポキシ樹脂を接着剤として使用します, 一種の強化材料としてのガラス繊維布. つまり、, このシステムの材料が使用されている限り, FR4と呼ぶことができます, したがって、FR4はこの樹脂システムの一般的な用語です. FR4材料を使用したプリントボードは現在、世界最大かつ最も使用されているプリントボードです.

一般的に, FR4は、次のタイプに従って分類されます.

グラスファイバーの布織りの命名と分類によると, のような:

106, 1067, 1080, 1078, 2116, 2113, 3313, 7628, 等.

これらは一般的に使用されるガラス布タイプです, もちろん他にもあります. ガラス布の各タイプはIPC仕様で定義されています. したがって, さまざまなPCBメーカーが使用する同じ種類のガラス布は、基本的にそれほど違いはありません, Glass Clothには多くのPCBメーカーがいるからです, しかし、異なるPCBメーカーが提供する同じタイプのガラス布は、IPC仕様の要件を満たす必要があります.

ガラス型に応じて分類されます

e-glass (e-glass): Eは電気の略です, これは、電気絶縁ガラスを意味します. アルカリ金属酸化物の含有量がほとんどないアルミノケイ酸カルシウムガラスです (一般的により少ない 1%), したがって、アルカリを含まないガラスとも呼ばれます. 抵抗率が高い. E-Glassは現在、ガラス繊維の最も一般的に使用されるコンポーネントになりました, そして、多くのPCB材料は、特に指定されていない限り、一般にE-Glassを使用します.

neガラス (ne-glass): 低Dkガラスとも呼ばれます, Japan Nitto Textile Co.によって開発された低誘電繊維ガラスです。, Ltd., その誘電率ε (1MHz) は 4.6 (eガラスです 6.6), そして、損失因子Tanδ (1MHz) は 0.0007 (eガラスです 0.0012), NE-GLASS材料は、M7NEなどの一般的に使用されています, IT968SEおよびIT988GSE.

PCBサプライヤーが使用する樹脂システムとそのパフォーマンス分類によると:

ITEQ高速PCB材料:

IT180A / IT170GRA1 / IT958G / IT968 / IT968CASE / UN988GE

TUC高速PCB材料:

TU862HF/TU872LK/TU872SLK/TU872SLK-SP/TU883/TU933+

パナソニック高速PCB材料:

megtron4/m4s/megtron6/m6g/m7e/m7ne

Park Meteorwaveシリーズ:

MW1000/2000/3000/4000/8000

Shengyi高速PCB材料: S1000-2(m)/S7439/S6, 等.

ロジャース高速PCB材料: RO4003/RO3003/RO4350B (RF材料), 等.

損失レベルに応じた分類

通常の損失シートに分けることができます (DF≥0.02), 中程度の損失シート (0.01

Flame Detardant Performanceによる分類

火炎抑制型タイプ (UL94-VO, UL94-V1) および非フレームリターン剤タイプ (UL94-HBグレード)

上記の紹介を読んだ後, 私たちの記事の前の質問に戻ります, 通常、どの高速PCBボードを使用していますか? もちろん、PCBボードサプライヤーが使用する樹脂システムとパフォーマンスに対応する素材の名前を聞きたい, IT180A/S1000-2/IT968/M4Sなど, 等. さまざまなメーカーのさまざまな損失と材料によると, 主に、通常のFR4よりも低い損失を持つ一般的な培地および高速プレートに基づいています, 通常のFR4, IT180Aなど, S1000-2/m, TU752/768, 等, 基本的にDFに違いはほとんどありません. また、私たちが現在最も使用しているHI-TGボードでもあります, PanasonicのMegtron6/M6G, 高速PCBに使用されます.

高速PCB設計, 高速PCBレイアウト

高品質の高速PCBを設計します, 信号の完全性と電力の完全性を考慮する必要があります. しかし, 高速信号と高周波信号の違いを知っています, PCB設計における高速信号と高周波信号の違いを理解する. 直接的な結果は信号の完全性によるものですが, 電力の完全性の設計を無視してはなりません. 電力の完全性が最終的な高速PCBの信号の整合性に直接影響するため.

PCBスタックを設計および構築するとき, 重要な問題を優先する必要があります. 5G PCBは、信号伝送を運ぶと受信するときにすべての仕様を満たす必要があります, 電気接続を提供し、特定の機能の制御を提供します. 加えて, PCBの設計上の課題に対処する必要があります, 高速で信号の完全性を維持するなど, 熱散逸管理, 電磁干渉を防ぐ方法 (エミ) データとボードの間

より高い周波数では、信号損失とEMIなしで低信号と高い信号の両方をキャプチャおよび送信するために、PCBで適切な材料を使用する必要があります. 別の問題は、デバイスが軽くなることです, よりポータブルで小さくなります. 厳格な重量のため, サイズとスペースの制約, PCB材料は、回路基板上のすべてのマイクロエレクトロニックデバイスに対応するために柔軟で軽量でなければなりません.

PCB銅配線用, より薄い配線とより厳格なインピーダンス制御を守る必要があります. 3Gおよび4G高速PCBの従来の減算エッチングプロセスは、修正された半分追加プロセスに切り替えることができます. これらの改善された半分追加プロセスは、より正確な痕跡とまっすぐな壁を提供します.

材料と基質も再設計されています. プリントサーキットボードの会社は、誘電率が低いほど低い材料を研究しています 3, 低速PCBの標準材料は通常そうであるためです 3.5 に 5.5. よりタイトなガラス繊維の編み, 低い損失係数, 損失材料とロープロファイルの銅は、デジタル信号用の高速PCBの選択にもなります, 信号損失を防ぎ、信号の完全性を改善するために.

, クロストークと寄生性容量は、回路基板の主な問題です. ボード上のアナログとデジタルの周波数によって引き起こされるクロストークとEMIに対処するために, 別々にルーティングすることを強くお勧めします. 多層ボードを使用すると、高速ルーティングを配置する方法を決定するための汎用性が向上します, アナログとデジタルのリターン信号のパスを互いに遠ざけるように, ACおよびDC回路を分離している間. コンポーネントを配置するときにシールドとフィルタリングの増加は、PCB上の天然EMIの量も減らす必要があります.

銅の表面に欠陥や深刻な短絡や開いた回路がないことを確認するため, 高度な自動光学検査システム (aio) より高い機能と2Dメーターを使用して、導体のルーティングを確認し、それらを測定するために使用されます. これらのテクノロジーは、PCBメーカーが可能な信号劣化リスクを探すのに役立ちます.

信号速度が高いと、PCBを介して電流によってより多くの熱が生成されます. 誘電体材料とコア基板層用のPCB材料は、5Gテクノロジーに必要な高速を完全に処理する必要があります. 材料が不十分な場合, 銅の配線につながる可能性があります, ピーリング, 収縮と反り, これらの問題はPCBの劣化につながるためです.

これらのより高い温度に対処するため, 製造業者は、熱伝導率と熱係数の問題を解決するために材料選択に焦点を当てる必要があります. 熱伝導率が高い材料, 優れた熱伝達と一貫した誘電率を使用して、良いPCBを生成する必要があります.

高速PCB設計は、非常に複雑な設計プロセスです. 高速PCB設計には考慮すべき多くの要因があります, 時々互いに反対です. 高速デバイスが互いに近くに配置されている場合, 遅延を減らすことができますが, クロストークと重要な熱効果が発生する可能性があります. したがって, デザインで, さまざまな要因を比較検討し、包括的な妥協をする必要があります; 設計要件を満たすだけではありません, また、設計の複雑さも軽減されます. 高速設計PCBの採用は、設計プロセスの制御可能性を構成することを意味します. 制御可能のみが信頼性が高く、高速PCB設計を成功させることができます!

高速PCB, 高速PCBボードまたは高速PCBボードとしても知られています, 高速PCB材料で製造された高速PCBボードです, 高速で, 高い信頼性, 低遅延, 大容量, 高い帯域幅およびその他の機能.

高速PCBは、5Gベースステーションや大型コンピューターなどの5G通信で広く使用されています. 高速PCB回路基板は、UGPCBのコア製品の1つでもあります. UGPCBは、ユーザーに高速PCB設計を提供できます, 高速PCBサンプル, 高速PCB製造, 高速PCBのSMT, およびPCBアセンブリサービス. 高周波PCB製造が必要な場合, UGPCBにお問い合わせください.