Gli importanti fattori indicatori per la selezione dei materiali per schede PCB (circuiti stampati) ad alta-frequenza-ad alta velocità includono i seguenti aspetti:
1. Stabilità di frequenza e stabilità termica di Dk (costante dielettrica);
Oltre a perseguire un Dk basso, è ancora più importante che Dk rimanga il più costante possibile nell'intero intervallo di frequenze operative (ad esempio da 10 GHz a 100 GHz) e nell'intervallo di temperature operative. Fluttuazioni eccessive di Dk con frequenza o temperatura possono portare alla perdita di controllo dell'impedenza e alla distorsione del segnale.
2. Il valore misurato di Df (perdita dielettrica/tangente di perdita) alla frequenza target;
Molti materiali hanno un Df basso a 1 MHz, ma un aumento significativo sopra i 10 GHz. La selezione del materiale ad alta frequenza e ad alta-velocità deve fare riferimento al Df alla frequenza dell'applicazione target (come 10 GHz, 28 GHz, 77 GHz), anziché ai valori tipici di bassa-frequenza.
3. Rugosità superficiale del foglio di rame (perdita del conduttore)
L'effetto pelle è significativo alle alte frequenze e quanto più ruvida è la lamina di rame, tanto maggiore è la perdita del conduttore. Pertanto, vengono spesso selezionati fogli di rame a profilo ultra-basso (VLP, HVLP) e persino fogli di rame arrotolati e occorre prestare attenzione alla loro forza di adesione con l'interfaccia della resina.
4. Effetto tessuto di vetro
Per i segnali digitali ad alta-velocità (coppie differenziali), la costante dielettrica irregolare del normale tessuto di vetro E- può causare la conversione da differenziale a modo comune e una deviazione del ritardo temporale. Quando si selezionano i materiali, si possono prendere in considerazione tessuti a fibra aperta, tessuti piatti, tessuti senza vetro (come LCP, PTFE+riempitivo ceramico) o evitarli durante la progettazione del cablaggio.
5. Temperatura di decomposizione termica (Td) e temperatura di transizione vetrosa (Tg)
I materiali ad alta frequenza e ad alta-velocità spesso utilizzano PTFE, idrocarburi o resina PPO modificata a causa del basso Df, e Tg e Td di questi materiali determinano l'affidabilità termica della saldatura senza piombo-e del funzionamento a lungo-termine. Ad esempio, il PTFE dovrebbe prestare attenzione alla sua stabilità dimensionale alle alte-temperature.
6. Assorbimento dell'umidità e stabilità Dk/Df in condizioni di bagnato;
L'umidità (Dk ≈ 80, Df elevato) può ridurre gravemente le prestazioni elettriche. PTFE, materiali come le resine idrocarburiche hanno un basso assorbimento di umidità, ma alcuni materiali a basso Dk possono presentare un aumento significativo di Dk/Df dopo l'assorbimento di umidità ed è necessario prestare attenzione alla deriva delle prestazioni in condizioni di umidità.
7. Anisotropia;
Alcune schede hanno valori Dk diversi nella direzione X/Y (piano) e nella direzione Z (direzione dello spessore), oppure la direzione di tessitura del tessuto di vetro influisce sulla costante dielettrica, che ha un impatto sul cablaggio ad alta-velocità (come la coerenza direzionale differenziale).
Il fulcro della selezione dei materiali ad alta-frequenza e ad alta-velocità è bilanciare Dk/Df bassi e stabili, lamina di rame a bassa rugosità, sufficiente affidabilità termica/meccanica e lavorabilità (in particolare la difficoltà di metallizzazione dei fori nei materiali PTFE) alla frequenza target e alle condizioni operative (temperatura/umidità).
Se hai bisogno di consigli tipici sulla selezione dei materiali per applicazioni specifiche (come antenne a onde millimetriche 5G, piastre posteriori per moduli ottici 400G, radar automobilistici), posso elencare ulteriormente le serie di schede commerciali corrispondenti (come Rogers, Taconic, Isola, F4B Panasonic Megtron, Taiyao, Shengyi, ecc.). Benvenuti a consultarci sul circuito di Zhongyang per fornire soluzioni migliori;