LOGO UGPCB
Ce este PCB de mare viteză?
PCB de mare viteză folosește o astfel de placă de circuit, care se numește circuit de mare viteză dacă frecvența circuitului logic digital atinge sau depășește 45 MHZ ~ 50 MHz, iar circuitul care lucrează la această frecvență reprezintă deja o treime din întregul sistem electronic.
Cum să alegeți materialul PCB pentru proiectarea de mare viteză？
Cerințele materialelor PCB de mare viteză sunt următoarele:
Pierderi mici, Caf / Rezistența la căldură și rezistența mecanică (adeziune) (Fiabilitate bună)
DK stabil / Parametri DF (Coeficient mic de variație cu frecvență și mediu)
Toleranță mică la grosimea materialului și conținutul de lipici (Control bun de impedanță)
Rugozitate scăzută a suprafeței foliei de cupru de cupru (reduce pierderea)
Încercați să alegeți o cârpă din fibră de sticlă cu ferestre plate (Reduceți înclinarea și pierderea)
Integritatea semnalului de mare viteză este legată în principal de consistența impedanței, Pierderea liniei de transmisie și întârzierea timpului. Se poate considera că integritatea semnalului poate fi garantată dacă forma de undă și oculară corespunzătoare pot fi primite la capătul de primire. Prin urmare, Principalii indici de parametri ai selecției materialelor PCB a circuitului digital de mare viteză sunt DK, Df, pierderi, etc.
Indiferent dacă circuitul analogic sau circuitul digital, DK-ul constant dielectric al materialului PCB de mare viteză este un parametru important pentru selecția materialului, Deoarece valoarea DK este strâns legată de valoarea reală a impedanței circuitului aplicat materialului. Când valoarea DK a materialului PCB de mare viteză se modifică, Fie că se schimbă cu frecvența sau temperatura, Impedanța liniei de transmisie a circuitului se va schimba pe neașteptate, care va avea un impact negativ asupra performanței de transmisie a semnalului circuitului digital de mare viteză. Dacă DK -ul materialului PCB prezintă valori diferite pentru componente armonice ale diferitelor frecvențe, Impedanța va avea, de asemenea, valori de rezistență diferite la frecvențe diferite. Schimbarea neașteptată a valorii și impedanței DK va duce la un anumit grad de pierdere și compensare a componentelor armonice, denaturați componentele armonice analogice ale semnalelor digitale de mare viteză, și apoi reduce integritatea semnalului.
Dispersia strâns legată de valoarea DK este, de asemenea, o caracteristică a materialelor PCB de mare viteză. Cu cât este mai mică schimbarea valorii DK cu frecvență, cu cât este mai mică dispersia, Și cu atât este mai bună aplicarea circuitelor digitale de mare viteză. Polarizarea materialelor dielectrice, Pierderea materialelor PCB de mare viteză și rugozitatea suprafeței conductoarelor de cupru de înaltă frecvență vor provoca dispersia circuitului. Prin urmare, Valoarea DK a materialelor de mare viteză trebuie să fie stabilă. Sub diferite benzi și temperaturi de frecvență, Cu cât este mai mică fluctuația variației, cu atât mai bine.
Pierderea liniei de transmisie PCB de mare viteză include de obicei pierderi dielectrice, Pierderea conductorului și pierderea radiațiilor
Pierderea dielectrică poate fi, de asemenea, numită pierdere de izolare. Pierderea de izolare a semnalului PCB de mare viteză crește odată cu creșterea frecvenței, în special cu schimbarea frecvenței componentei armonice de înaltă ordine a semnalului digital de mare viteză, va produce o atenuare gravă a amplitudinii, rezultând distorsiunea semnalului digital de mare viteză. Pierderea dielectrică este direct proporțională cu frecvența semnalului, Rădăcina pătrată a constantei dielectrice DK a stratului izolant și a factorului de pierdere dielectrică DF al stratului izolant.
Pierderea conductorului este legată de tipul de conductor (Diferite tipuri au o rezistență diferită), strat izolant și dimensiunea fizică a conductorului, și este direct proporțional cu rădăcina pătrată a frecvenței; În fabricarea PCB de mare viteză, Principala influență a utilizării diferitelor substraturi asupra pierderii conductorului este cauzată de efectul pielii și de rugozitatea suprafeței. Când folosiți diferite folie de cupru, Rugozitatea suprafeței liniei de semnal este diferită. Afectat de efectul pielii / adâncime, Lungimea dinților de cupru a foliei de cupru va afecta în mod direct calitatea de transmisie a semnalului de mare viteză. Cu cât este mai scurtă lungimea dintelui de cupru, cu atât este mai bună calitatea de transmisie a semnalului de mare viteză.
Pierderea de radiații a PCB de mare viteză este legată de caracteristicile dielectrice și este direct proporțională cu constanta dielectrică DK, Factorul de pierdere dielectric DF și rădăcina pătrată a frecvenței.
Panasonic M6 Material PCB de mare viteză Proprietăți generale
| Articol | Metoda de testare | Stare | Unitate | Megtron6 R-5775(N) Pânză de sticlă DK joasă |
Megtron6 R-5775 Pânză de sticlă normală |
|
| Temp de tranziție din sticlă.(TG) | DSC | O | ° C. | 185 | 185 | |
| Tempora de descompunere termică.(TD) | TGA | O | ° C. | 410 | 410 | |
| Axa X CTE | A1 | IPC-TM-650 2.4.24 | O | PPM/° C. | 14-16 | 14-16 |
| CTE-axa y | 14-16 | 14-16 | ||||
| CTE Z-axa | A1 | IPC-TM-650 2.4.24 | O | 45 | 45 | |
| A2 | 260 | 260 | ||||
| T288(cu cupru) | IPC-TM-650 2.4.24.1 | O | min | >120 | >120 | |
| Constanta dielectrică(DK) | 12GHz | Tip echilibrat Resonator circular pe disc |
C-24/23/50 | － | 3.4 | 3.6 |
| Factor de disipare(Df) | 0.004 | 0.004 | ||||
| Absorbția apei | IPC-TM-650 2.6.2.1 | D-24/23 | % | 0.14 | 0.14 | |
| Modul de flexiune | Umple | Jis c 6481 | O | GPA | 18 | 19 |
| Coajă de rezistență* | 1Oz(35μm) | IPC-TM-650 2.4.8 | O | KN/m | 0.8 | 0.8 |
Care sunt materialele utilizate pentru PCB-ul dvs. de mare viteză?
Răspunsul obișnuit este FR4. Placa PCB despre care vorbim se referă de obicei la substrat. Este de fapt compus din folie de cupru și prepreg, Și există multe clasificări ale foliei de cupru și prepreg în funcție de diferite aplicații.
FR4 folosește epoxid sau rășină epoxidică modificată ca adeziv, și pânză din fibră de sticlă ca un fel de material de armare. Adică, Atâta timp cât se folosește materialul acestui sistem, poate fi numit FR4, Deci FR4 este termenul general pentru acest sistem de rășină. Plăcile tipărite care utilizează materiale FR4 sunt în prezent cel mai mare și cel mai utilizat tip de plăci tipărite din lume.
În general, FR4 va fi clasificat în funcție de următoarele tipuri.
Conform numirii și clasificării țesăturii de pânză din fibră de sticlă, ca:
106, 1067, 1080, 1078, 2116, 2113, 3313, 7628, etc.
Acestea sunt tipuri de pânze de sticlă utilizate frecvent, Desigur, sunt și alții. Fiecare tip de cârpă de sticlă este definit în specificația IPC. Prin urmare, Același tip de pânză de sticlă folosită de diferiți producători de PCB nu este practic diferit, Deoarece pânza de sticlă are, de asemenea, mulți producători de PCB, Dar același tip de pânză de sticlă furnizată de diferiți producători de PCB trebuie să îndeplinească cerințele specificațiilor IPC.
Clasificat în funcție de tipul de sticlă
E-sticlă (E-sticlă): E înseamnă electricitate, ceea ce înseamnă sticlă izolantă electrică. Este un sticla de aluminosilicat de calciu cu puțin conținut de oxid de metal alcalin (în general mai puțin de 1%), Deci se mai numește și sticlă fără alcalin. Are o rezistență ridicată. E-sticlă a devenit acum cea mai utilizată componentă a fibrei de sticlă, Și multe materiale PCB folosesc în general glazură electronică, cu excepția cazului în care se specifică altfel.
Ne sticlă (NE-sticlă): Numit și sticlă scăzută-DK, Este o sticlă cu fibră-dielectrică scăzută dezvoltată de Japonia Nitto Textile Co., Ltd., Constanta sa dielectrică ε (1MHZ) este 4.6 (E Glass este 6.6), și factorul de pierdere Tanδ (1MHZ) este 0.0007 (E Glass este 0.0012), și materialele din sticlă NE sunt utilizate în mod obișnuit, cum ar fi M7NE, IT968SE și IT988GSE.
Conform sistemului de rășină utilizat de furnizorul de PCB și clasificarea performanței sale:
Material PCB de mare viteză ITEQ:
IT180A / IT170GRA1 / IT958G / IT968 / IT968CASE / UN988GE
Material PCB de mare viteză TUC:
TU862HF/TU872LK/TU872SLK/TU872SLK-SP/TU883/TU933+
Material Panasonic de mare viteză PCB:
Megtron4/m4s/megtron6/m6g/m7e/m7ne
Seria Meteorwave Park:
MW1000/2000/3000/4000/8000
SHENGYI Material PCB de mare viteză: S1000-2(M)/S7439/S6, etc.
Material PCB de mare viteză Rogers: RO4003/RO3003/RO4350B (Materiale RF), etc.
Clasificare în funcție de nivelul pierderii
Poate fi împărțit în foaie de pierdere obișnuită (DF≥0.02), Foaie de pierderi medii (0.01
Clasificare în funcție de performanța ignifugără
Tipul director de flacără (UL94-VO, UL94-V1) și tipul non-flame-retardant (Gradul UL94-HB)
După ce am citit introducerea de mai sus, Revenind la întrebarea anterioară din articolul nostru, Ce placă PCB de mare viteză utilizați de obicei? Desigur, vreau să aud numele materialului corespunzător sistemului de rășină și performanței utilizate de furnizorul de placă PCB, cum ar fi IT180A/S1000-2/IT968/M4S, etc. În funcție de diferite pierderi și materiale de la diferiți producători, Se bazează în principal pe plăci comune de viteză medie și mare, care au pierderi mai mici decât FR4 obișnuit, în timp ce FR4 obișnuit, cum ar fi IT180A, S1000-2/m, TU752/768, etc., Practic, au o mică diferență în DF. Este, de asemenea, placa Hi-TG pe care o folosim în prezent cel mai mult, Megtron/M6G al lui Panasonic, care este utilizat pentru PCB de mare viteză.
Proiectare PCB de mare viteză, Aspect PCB de mare viteză
Pentru a proiecta un PCB de mare viteză de înaltă calitate, Ar trebui să luăm în considerare integritatea semnalului și integritatea puterii. Cu toate acestea, Știm diferența dintre semnalul de mare viteză și semnalul de înaltă frecvență, și înțelegeți diferența dintre semnalul de mare viteză și semnalul de înaltă frecvență în proiectarea PCB. Deși rezultatul direct este din integritatea semnalului, Nu trebuie să ignorăm designul integrității puterii. Deoarece integritatea puterii afectează în mod direct integritatea semnalului PCB-ului final de mare viteză.
Când proiectați și construiți stive PCB, trebuie să se acorde prioritate problemelor materiale. 5G PCB trebuie să îndeplinească toate specificațiile atunci când transportați și primiți transmiterea semnalului, furnizarea de conexiune electrică și furnizarea de control pentru funcții specifice. În plus, Provocările de proiectare a PCB vor trebui abordate, cum ar fi menținerea integrității semnalului la o viteză mare, Gestionarea disipatării căldurii, și cum să preveniți interferența electromagnetică (EMI) între date și plăci
Frecvențele mai mari vor necesita utilizarea materialelor adecvate în PCB pentru a capta și transmite semnale atât mai mici, cât și mai mari, fără pierderi de semnal și EMI. O altă problemă este că dispozitivul va deveni mai ușor, mai portabil și mai mic. Datorită greutății stricte, constrângeri de mărime și spațiu, Materialele PCB trebuie să fie flexibile și ușoare pentru a găzdui toate dispozitivele microelectronice de pe placa de circuit.
Pentru cablarea de cupru PCB, Trebuie respectat cablarea mai subțire și un control mai strict al impedanței. Procesul tradițional de gravare a scăderii pentru PCB-urile 3G și 4G de mare viteză poate fi trecut la un proces de adăugare semi-modificat. Aceste procese îmbunătățite semi -adaugătoare vor oferi urme mai precise și pereți mai drepți.
Materialele și substraturile sunt, de asemenea, reproiectate. Companiile de bord de circuite tipărite studiază materiale cu constante dielectrice la fel de scăzute 3, Deoarece materialele standard pentru PCB-uri cu viteză mică sunt de obicei 3.5 la 5.5. Împletitură cu fibră de sticlă mai strânsă, factor de pierdere mai mic, Materialul de pierdere și cuprul cu profil scăzut vor fi, de asemenea, alegerea PCB de mare viteză pentru semnale digitale, astfel încât să prevină pierderea semnalului și să îmbunătățească integritatea semnalului.
, Crosstalk -ul și capacitatea parazită sunt principalele probleme ale plăcilor de circuit. Pentru a face față Crosstalk și EMI cauzată de frecvențe analogice și digitale de pe tablă, este recomandat cu tărie să se orienteze separat. Utilizarea plăcilor cu mai multe straturi va oferi o mai bună versatilitate pentru a determina modul de a plasa rutarea de mare viteză, astfel încât să mențineți căile de retur analog și digital se departe unul de celălalt, păstrând în același timp circuitele AC și DC separate. Creșterea ecranului și filtrarii la aranjarea componentelor ar trebui să reducă, de asemenea, cantitatea de EMI naturală pe PCB.
Pentru a vă asigura că nu există defecte și scurtcircuite serioase sau circuite deschise pe suprafața cuprului, Sistemul avansat de inspecție optică automată (Aio) Cu funcții mai mari și contorizarea 2D va fi utilizată pentru a verifica rutarea conductorilor și a le măsura. Aceste tehnologii vor ajuta producătorii de PCB să caute posibile riscuri de degradare a semnalului.
O viteză mai mare a semnalului va determina mai multă căldură de către curent prin intermediul PCB. Materiale PCB pentru materiale dielectrice și straturi de substrat de bază vor trebui să gestioneze complet viteza mare cerută de tehnologia 5G. Dacă materialul este insuficient, Poate duce la cablarea cuprului, Peeling, contracție și de război, Pentru că aceste probleme vor duce la deteriorarea PCB.
Pentru a face față acestor temperaturi mai ridicate, Producătorii vor trebui să se concentreze pe selecția materialelor pentru a rezolva problemele de conductivitate termică și coeficient termic. Materiale cu o conductivitate termică mai mare, Transferul de căldură excelent și constanta dielectrică constantă trebuie utilizate pentru a produce un PCB bun.
Proiectarea PCB de mare viteză este un proces de proiectare foarte complex. Există mulți factori care trebuie luați în considerare în proiectarea PCB de mare viteză, care sunt uneori opuse între ele. Dacă dispozitivele de mare viteză sunt aranjate unul dintre celălalt, Deși întârzierea poate fi redusă, Crosstalk și efect termic semnificativ pot apărea. Prin urmare, în design, este necesar să cântărești diverși factori și să facem un compromis cuprinzător; Nu numai că îndeplinește cerințele de proiectare, dar reduce și complexitatea designului. Adoptarea PCB de proiectare de mare viteză constituie controlabilitatea procesului de proiectare. Numai controlabil poate fi fiabil și de succes design de PCB de mare viteză!
PCB de mare viteză, Cunoscut și sub denumirea de placă PCB de mare viteză sau placă PCB de mare viteză, este o placă PCB de mare viteză fabricată cu material PCB de mare viteză, cu viteză mare, fiabilitate ridicată, întârziere mică, capacitate mare, lățime de bandă mare și alte caracteristici.
PCB de mare viteză este utilizat pe scară largă în comunicarea 5G, cum ar fi stațiile de bază 5G și computerul mare. Placa de circuit PCB de mare viteză este, de asemenea, unul dintre produsele de bază ale UGPCB. UGPCB poate oferi utilizatorilor design PCB de mare viteză, Probele de PCB de mare viteză, Fabricarea PCB de mare viteză, SMT de PCB de mare viteză, și servicii de asamblare PCB. Dacă aveți nevoie de producție de PCB de înaltă frecvență, Vă rugăm să contactați UGPCB.
