FR4-printplaat met hoge frequentie

Gegevensblad

• Model: hoogfrequente printplaat
  

• Materiaal: hoogfrequente PCB-materialen

• Kwaliteitsnorm: IPC 6012 Klas2
  

• hoogfrequente printplaat dk: 2,0 -1,6
  
• Lagen: 1-laags pcb-36-laags pcb
  
• Thickness:0.254mm-12mm
  
• Koperdikte: basiskoper 0,5 oz/1 oz
  
• Oppervlaktetechnologie: zilver, goud, OSP
  
• Speciaal proces: gemengd materiaal, getrapte groef
  
• Toepassing: hoogfrequente PCB, microstrip-antenne
  
  
  

Waarom hebben we hoogfrequente PCB’s nodig?

Elektronische circuits gedragen zich heel anders bij hoge frequenties. Dit komt voorNaamlijk door een verandering in het gedrag van de passieve componenten (weerstanden, inductoren en condensatoren).

Het heeft ook parasitaire effecten op het volgende: 

• Actieve componenten
  

• PCB-sporen

• Aardingspatronen
  

Signalen zijn kwetsbaar voor ruis en hebben een veel nauwere impedantietolerantie in vergelijking met conventionele printplaten. Signalen tussen twee objecten zouden altijd verstoord raken door de ruis veroorzaakt door hoge frequenties. Dit kost meer energie, dus een golf met een hogere frequentie heeft meer energie dan een golf met een lagere frequentie en dezelfde amplitude.

Materiaalkeuze voor hoogfrequente printplaten

Voor de PRODUCTie van hoogfrequente printplaten zijn speciale materialen nodig die hogesnelheidssignalen geven. Sommige materialen zijn als volgt:

• Rogers 4350B HF: Net als de FR4 heeft dit materiaal ook lage fabricagekosten. Het biedt ook een uitstekende maatvastheid.

• Taconic TLX: Dit materiaal bestaat uit PTFE-glasvezel, het is fysiek een stabiel materiaal dat de beste thermische, mechanische en elektrische eigenschappen biedt. Het enige probleem is echter dat het moeilijk te fabriceren is.
  
• Taconic RF-35 Keramiek: Dit is een goedkoop materiaal dat is gemaakt van keramisch gevuld PTFE en glas. Het is gemakkelijk te vervaardigen, maar heeft een matige afpelsterkte, perfecte elektrische prestaties en een laag vermogensverlies.
  
• Rogers RO3001: Deze bestaat uit een hechtfilm met een relatief lage diëlektrische constante. Het is ook zeer goed bestand tegen chemicaliën en hoge temperaturen.
  
• ARLON 85N: De ARLON 85N heeft een zeer hoge thermische weerstand. Het is gemaakt van pure polyamidehars.
  

Kenmerken van verschillende hoogfrequente PCB-materialen

• Hoogfrequente FR-4 printplaat

  Kenmerken: Gebaseerd op standaard FR-4, maakt dit materiaal gebruik van een gemodificeerde hars met een diëlektrische constante (Dk) van 3,8-4,5, een dissipatiefactor (Df) van 0,015-0,025 en uitstekende temperatuurbestendigheid (Tg ≥ 170°C). De kosten zijn slechts 20%-30% hoger dan die van standaard FR-4. 

  Toepassingen: Hoogfrequente apparaten in midden- en laagbandfrequenties, zoals WiFi 6-routers en 4G-basisstationrandmodules.

• PCB van polytetrafluorethyleen (PTFE).

  Kenmerken: Extreem lage Dk (2,0-2,3), extreem lage Df (0,001-0,003) en vrijwel minimaal signaalverlies. Temperatuurbestendigheid varieert van -260°C tot 260°C. De verwerking is echter moeilijk en de kosten zijn hoog (3-5 maal die van hoogfrequente FR-4). 

  Toepassingen: toepassingen met ultrahoge frequentie/precisie, zoals 5G millimetergolfbasisstations, saTellietcommunicatie en radarapparatuur.

• PCB van koolwaterstofhars
  
  Kenmerken: Dk 3,0-3,5, Df 0,003-0,008, prestatie tussen PTFE en hoogfrequente FR-4, goede verwerkbaarheid (boorbaar als gewone FR-4) en 40% lagere kosten dan PTFE. 
  Toepassingen: 5G macrobasisstations, optische modules en hoogwaardige routers.
• Polyfenyleenoxide (PPE/PPO) PCB
  
  Kenmerken: Dk 2,4-3,0, Df 0,005-0,01, uitstekende vochtbestendigheid, 20% lagere kosten dan koolwaterstofhars, maar iets lagere temperatuurbestendigheid (Tg 120-150°C). 
  Toepassingen: Hoogfrequente modules voor consumentenelektronica, zoals 5G RF-componenten in smartTelefoons en drone-beeldoverdrachtmodules.
• Met keramiek gevulde printplaat
  
  Kenmerken: Stabiele Dk (insTelbaar van 2,5 tot 6,0) en een lage temperatuurcoëfficiënt (≤50ppm/°C), geschikt voor toepassingen die nauwkeurige impedantiecontrole vereisen. Dit materiaal kan echter bros en zwaar zijn. 
  Toepassingen: autoradar (77GHz), industriële IoT-gateways.

Sollicitatie

Hoogfrequente PCB’s worden altijd gebruikt in de volgende toepassingen

• Radarsystemen voor auto’s
  

• Global Positioning SaTellietantennes
  

• Cellulaire Telecommunicatiesystemen – eindversterkers en antennes
  
• Directe uitzendingssaTellieten
  
• E-band point-to-point microgolfverbindingen
  
• RF-identificatieTags (RFID).
  
• Radarsystemen in de lucht en op de grond
  
• Millimetergolftoepassingen
  
• Raketgeleidingssystemen
  
• RuimtesaTellietzendontvangers
  

Het belangrijkste materiaal van hoogfrequente printplaten is hoogfrequent met koper bekleed laminaat, en de kernvereisten zijn een lage diëlektrische constante (DK) en een lage diëlektrische verliesfactor (DF). Naast het garanderen van lagere Dk en Df, is de consistentie van Dk-parameters ook een van de belangrijke factoren om de kwaliteit van de printplaat te meten. Bovendien zijn een andere belangrijke parameter de impedantiekarakteristieken van de printplaat en enkele andere fysieke kenmerken.

Voordelen van het gebruik 

De reden dat hoogfrequente PCB’s op grote schaal worden gebruikt in de wetenschappelijke wereld, en in de elektronica in het algemeen, is te danken aan de tAlleoze voordelen die we erin zien. Sommigen van hen omvatten

• Redelijk laag in kosten; kan daarom in massa worden geproduceerd

• Herbruikbaar; kan daarom meerdere keren worden gebruikt
  
• Zeer duurzaam en daardoor een lange houdbaarheid van het circuit.
  
• Het compacte formaat vermindert de verspilling van draad.
  
• De bovengenOEMde goed gefundeerde factoren zijn de reden die zekerheid biedt in de uitvoering van het elektronisch/elektrische circuit.