Although high-frequency pcb and high-speed pcb are often referred to together, their design focuses are different: the former has a heavy signal frequency (>1GHz) e richiede materiali a bassa perdita come il PTFE; Quest'ultimo si concentra sulla frequenza dei fronti del segnale, enfatizzando il controllo e l'integrità dell'impedenza. La fusione incrociata dei due in campi come il 5G, l’intelligenza artificiale e i radar automobilistici sta guidando l’aggiornamento dei materiali verso una bassa costante dielettrica (Dk) e un basso fattore di perdita (Df).
Sfondo
Con il rapido sviluppo della comunicazione 5G, dei server di intelligenza artificiale (AI) e delle auto intelligenti, i circuiti stampati tradizionali come FR-4 non sono più in grado di soddisfare le esigenze di trasmissione del segnale ad alta-frequenza e di elaborazione dei dati ad alta-velocità. I circuiti stampati ad alta frequenza e alta velocità sono quindi diventati componenti chiave a supporto delle prestazioni dei moderni sistemi elettronici. Sebbene i termini siano spesso usati in modo intercambiabile, esistono differenze fondamentali tra "alta frequenza" e "alta velocità" in termini di origini tecniche e sfide progettuali.
Differenze fondamentali e punti in comune
(Spiegazione aggiuntiva)
I circuiti stampati ad alta frequenza prestano maggiore attenzione alle proprietà elettromagnetiche del materiale stesso, come il Df=0.0037 di Rogers RO4350B, che può ridurre la perdita di segnale del 35% a 10 GHz.
Sebbene i circuiti stampati ad alta-velocità utilizzino anche materiali ad alte-prestazioni, si affidano maggiormente alla progettazione dello stack, al layout dei condensatori di disaccoppiamento e all'analisi di simulazione per garantire la qualità del segnale.
Panoramica dei campi applicativi
I circuiti stampati ad alta frequenza e ad alta-velocità sono penetrati profondamente in molteplici percorsi ad alta crescita:
Apparecchiature di comunicazione: modulo AAU della stazione base 5G RRU. Il sistema di antenna utilizza ampiamente circuiti stampati ad alta-frequenza e ad alta-velocità, che supportano un'elevata larghezza di banda e una bassa latenza.
Veicoli intelligenti: il radar a onde millimetriche di bordo (77 GHz), il sistema ADAS e la cabina di pilotaggio intelligente si affidano a circuiti stampati ad alta-frequenza per ottenere una percezione precisa. Si prevede che le dimensioni del mercato globale dei circuiti stampati ad alta-frequenza per automobili supereranno i 5 miliardi di dollari entro il 2025.
AI e data center: il valore della singola scheda a circuito stampato nei server AI supera di gran lunga quello dei server ordinari, guidando la domanda di materiali CCL di grado M9 (1,6T). Il tessuto elettronico al quarzo potrebbe inaugurare un anno di volumi elevati nel 2026.
Elettronica di consumo: le schede madri per smartphone integrano interfacce front{0}}RF e interfacce ad alta-velocità, rappresentando la massima sfida in termini di densità e segnali misti nella progettazione ad alta-frequenza e ad alta-velocità.
Conclusione
I circuiti stampati ad alta frequenza e i circuiti stampati ad alta-velocità sono le "reti neurali" dei moderni sistemi elettronici, guidati dai tre motori principali: 5G, IA e automobili intelligenti. La scelta di materiali appropriati (come le serie Rogers, Taconic, Megtron) e processi di progettazione rigorosi (controllo dell'impedenza, pianificazione dello stack, verifica della simulazione) sono fondamentali per garantire le prestazioni. La tendenza futura si concentrerà su materiali Df/Dk inferiori, maggiore integrazione (HDI/SLP) e ottimizzazione della dissipazione di pressione e calore per piattaforme ad alta-tensione da 800 V
Tabella comparativa dei parametri principali delle piastre ad alta velocità ad alta frequenza:
