Højfrekvente printkorter blevet grundlæggende grundlæggende komponenter inden for områder som kommunikation, radar og satellitter. Dens ydeevne bestemmer direkte stabiliteten, tabsraten og den overordnede pålidelighed af signaltransmission.
1, Tekniske karakteristika og anvendelsesscenarier for høj-kredsløbskort
Højfrekvente printkort bruges hovedsageligt til at transmittere signaler med frekvenser på mere end 1GHz, der almindeligvis findes i 5G-basestationer, satellitkommunikation, radarsystemer, elektronisk udstyr til rumfart og andre scenarier. Sammenlignet med almindelige printplader afspejles dets tekniske barrierer hovedsageligt i tre kerneindikatorer:
Lav dielektrisk konstant og lav tabsfaktor
Ved høj-signaltransmission påvirker det dielektriske materiales dielektriske konstant signalhastigheden direkte, mens tabsfaktoren bestemmer graden af energidæmpning. For eksempel, i 5G millimeterbølgekommunikation, hvis signalfrekvensen overstiger 28GHz, og Dk-værdien af printpladematerialet svinger med 0,1, vil signalforsinkelsesfejlen udvide sig til nanosekundniveauet, hvilket kan føre til kommunikationsforbindelsesfejl. Derfor skal højfrekvente kredsløbskort bruge specielle substrater såsom polytetrafluorethylen og flydende krystalpolymerer, med Dk-værdier normalt kontrolleret mellem 2,2-3,5 og Df under 0,001.
Høj præcisionsbearbejdningsteknologi
Højfrekvente printkort integrerer ofte flerlagsstrukturer (normalt 6-20 lag), og linjebredden/linjeafstandsnøjagtigheden skal være under 50 μm med blinde/begravede huldiametre så små som 0,1 mm. Tager man fasede array-radarantennemoduler som et eksempel, skal printkortet installere tusindvis af microstrip-linjer i et 10 cm ² område og opnå interlayer-sammenkobling gennem laserboring og plasmaætsningsprocesser med en fejltolerance på mindre end 1/10 af diameteren af et menneskehår.
miljøstabilitet
I ekstreme miljøer, såsom rumfart, skal højfrekvente printkort modstå temperaturchok fra -55 grader til +125 grader, og isolationsmodstanden bør ikke være mindre end 10G Ω under 95 % relativ luftfugtighed. Dette kræver, at produktionsvirksomheder mestrer specielle processer såsom vakuumpresning og overfladebelægning (såsom strømløs nikkelguldbelægning) for at forbedre korrosions- og deformationsbestandigheden af substratet.
2, kerneudfordringen ved produktion af højfrekvente printkort
Produktionen af højfrekvente kredsløbskort er en typisk teknologiintensiv proces, der involverer flere tværfaglige områder såsom materialevidenskab, elektronikteknik og præcisionsfremstilling. De vigtigste udfordringer omfatter:
Underlagsvalg og matchning
Der er betydelige forskelle i substratkrav for forskellige frekvensscenarier. For eksempel kan 2,4 GHz Wi Fi-enheder bruge FR-4 epoxy glasstofsubstrat (Dk ≈ 4,4), mens 60GHz millimeter bølgeradar skal bruge Rogers RT/duroid ® 5880 (Dk=2.2) eller TaconicTLY ™ Series materialer. Produktionsvirksomheder skal etablere en multi-kategori substratdatabase og udføre eksperimenter såsom dielektrisk konstant test og termisk ekspansionskoefficientmatchning for at sikre kompatibilitet mellem materialer og designskemaer.
Signalintegritetsdesign
Højfrekvente signaler er følsomme over for faktorer som hudeffekt og elektromagnetisk kobling, hvilket fører til signalforvrængning. Produktionsvirksomheder er nødt til at samarbejde med kunder for at optimere den stablede struktur, såsom at bruge indlejret kondensator/induktordesign, differentialsignalledninger og andre teknologier. Samtidig bør simuleringssoftware bruges til at forudsige tab og kontrollere returtabet under -20dB og indsættelsestabet under 0,5dB/in.
Proceskonsistenskontrol
Tager man den kemiske kobberaflejringsproces som et eksempel, skal ensartetheden af kobbertykkelsen på hulvæggen på højfrekvente printkort kontrolleres inden for ± 5 %. Hvis den lokale tykkelse er utilstrækkelig, kan det forårsage signalreflektion. Produktionslinjen skal være udstyret med online AOI-udstyr og røntgentykkelsesmålere for at overvåge ændringer i åbning og belægningstykkelse i realtid, hvilket sikrer stabilt batchproduktudbytte.