Grundårsagen til 90% af vridningsproblemet ved højfrekvente plader er asymmetrien af den stablede struktur, som gentagne gange er blevet bekræftet i industrien som en ingeniørkonsensus.
Kernemekanismen for vridning forårsaget af asymmetrisk struktur
Spændingsspejlbilledet er fuldstændig ubalanceret: højfrekvenspladens spejlstruktur centreret om pladetykkelsen er brudt, og den termiske krympning af materialerne på begge sider er inkonsekvent. Efter afkøling dannes et uensartet drejningsmoment for at drive bøjningen af pladens overflade.
CTE-forskellen forstærkes: Z-aksens CTE-forskel mellem højfrekvente materialer såsom Rogers og kobberfolie kan nå tre gange, og den asymmetriske struktur vil forhindre spændingen forårsaget af denne termiske ekspansionsforskel i at udligne hinanden.
Forvridning af kæde: Asymmetrisk vridning kan yderligere føre til ujævn lagtykkelse, højfrekvent impedansafvigelse på mere end 10 % og direkte skade RF-signalets transmissionsydelse.
Den mest almindelige misforståelse af asymmetri i højfrekvent borddesign
Materialeasymmetri: Rogers højfrekvensboard bruges til det øverste lag, og FR-4 blandes i den tilsvarende position i det nederste lag. Mediernes termiske egenskaber på begge sider er fuldstændig uoverensstemmende.
Asymmetrisk kobbertykkelse: Det øverste lag har en kobbertykkelse på 1oz, mens det tilsvarende lag i bunden kun har en kobbertykkelse på 0,5oz. Forskellen i krympespænding mellem kobberfolierne på begge sider trækker og deformerer pladens overflade direkte.
Asymmetrisk fordeling af kobber: Massivt kobber lægges i stor udstrækning på det øverste lag, mens der næsten ikke er kobber i det tilsvarende område på det nederste lag. Forskellen i kobberdensitet overstiger 30%, og spændingen er alvorligt ubalanceret efter termisk behandling.
Ujævne jævne lag: At tvinge brugen af ulige lagstrukturer kan ikke opnå et spejlvendt arrangement af den centrale akse og kan ikke udligne mellemlagsspændinger ved roden.
Symmetrisk løsning for at eliminere vridning fra designenden
Fulddimensionel spejlsymmetri: ikke kun er antallet af lag symmetrisk, men den tilsvarende position af det dielektriske materiale, tykkelse og kobberfolietykkelse er alle spejlmatchede med hensyn til brættets centrale akse.
Kobberfoliehomogeniseringsbehandling: Forskellen i kobberfoliedækning mellem for- og bagside kontrolleres inden for 10 %, og et stort område af massivt kobber bruges som et gitter til at åbne vinduer og frigøre stress.
Prioriter struktur med jævne lag: Alle almindelige højfrekvente tavler vedtager design med jævne lag for at undgå asymmetriske risici fra det nederste lag af strukturen.
CTE-matchende overgang: Når høj og lav TG og forskellige typer højfrekvente materialer blandes og presses, absorberer indsættelse af LCP-overgangslag mere end 80 % af termisk belastning.
Standarder til kontrol af industriens skævhed
I henhold til IPC-TM-650-testspecifikationen skal forvridningen af almindelige højfrekvenstavler være mindre end eller lig med 0,5 %, højpræcisions RF-tavler skal kontrolleres strengt inden for mindre end eller lig med 0,3 %, og forvridningen af højfrekvente plader i bilindustrien bør ikke overstige 0,4 %.