I dagens hurtigt udviklende trådløse kommunikation, 5G og Radar -applikationer, stiger kompleksiteten af RF -kredsløbsdesign dag for dag. Imidlertid kan overdreven signaldæmpning direkte føre til utilstrækkeligt systemlinkbudget, forkortet kommunikationsafstand og øget bitfejlhastighed. At vælge et passende underlagsmateriale er udgangspunktet for at løse dette problem ogPtfeArk (polytetrafluoroethylen) er uden tvivl en af de mest fremragende repræsentanter.
1, den grundlæggende årsag til PCB -tab: ikke kun ledertab
Normalt opdeler vi PCB -tab i to hoveddele:
Dirigenttab: Det termiske tab forårsaget af lederens modstand (især hudeneffekten ved høje frekvenser), når strømmen strømmer i en ledning. Overfladen ruhed af kobberfolie er en nøglefaktor, der påvirker ledertab. En ru kobberoverflade øger den effektive længde af den aktuelle sti og forværrer derved tabet.
Dielektrisk tab: Dette er den primære kilde til tab iHøj - frekvensapplikationer. Det er den energi, der genereres og forbruges af polarisering og friktion af molekyler i dielektriske materialer under virkning af et vekslende elektrisk felt. Dens størrelse bestemmes af nøgleparameteren for tabet tangent (DF eller tan Δ). Jo højere DF -værdi, jo større er det dielektriske tab.
For almindeligFR-4Materialer, deres DF -værdi er normalt omkring 0,02, hvilket kan resultere i uacceptable tab i frekvensbåndet over GHz. For at opnå fremragende ydelse i RF -kredsløbsdesign skal specialiserede materialer med ekstremt lave DF -værdier vælges.
2, hvorfor er PTFE -kort et ideelt valg til RF -applikationer?
PTFE -tavlen er blevet hjørnestenen i høj - ydelses RF -kredsløbsdesign på grund af dets fremragende høje - frekvensydelse.
Ekstremt lavt dielektrisk tab (DF): DF-værdien af rent PTFE-materiale er ekstremt lavt (kan være så lavt som 0,0009), langt bedre end FR-4. Dette betyder, at energidæmpningen genereret af selve mediet under transmission af signalet er meget lille, og signalstyrken kan opretholdes maksimalt.
Stabil dielektrisk konstant (DK): DK -værdien af PTFE -ark ændres meget lidt med frekvens og kan opretholde stor konsistens mellem forskellige batches. Dette er afgørende for at opnå præcis impedansstyring, undgå signalreflektion og forvrængning forårsaget af DK -udsving.
Fremragende termisk stabilitet: PTFE -materiale har en meget lav koefficient for termisk ekspansion, som kan opretholde stabile elektriske og mekaniske egenskaber over et bredt temperaturområde, hvilket sikrer pålideligheden af produktet i forskellige miljøer.
Almindelige kommercielle PTFE -ark inkluderer Rogers 'RO3000 ®, RO4000 ® -serie og Taconics TY -serie osv. Disse produkter er typisk fyldt med keramiske eller glasfibre i ren PTFE for at forbedre deres mekaniske egenskaber og lette behandlingen.
3, praktiske punkter til valg og behandling af PTFE -plader
Selvom PTFE -ark har fremragende ydelse, udgør deres unikke fysiske og kemiske egenskaber også behandlingsudfordringer. At forsømme disse nøglepunkter kan også føre til alvorligt PCB -tab eller produktfejl.
Boring og hulmetallisering: PTFE -materiale er relativt blødt og tilbøjeligt til at "bore begroing" under boring. Optimerede borings- og fræseparametre og strenge Desmear -kemiske processer er påkrævet for at sikre rene hulvægge, opnå god hulmetallisering og undgå problemer med pålideligheden af forbindelsen.
Kobberfolieadhæsion: Den glatte PTFE -overflade er ikke let at binde med kobberfolie. High end PTFE -ark bruger specielle overfladebehandlingsprocesser (såsom kemisk ætsning) til at øge kobberfolieadhæsion. Under design tilrådes det at undgå at bruge store områder med kobberfolie i miljøer med alvorlige vibrationer for at forhindre delaminering.
Impedanskontrolnøjagtighed: Det er netop på grund af den stabile DK for PTFE, at højere krav placeres på bearbejdningsnøjagtighed. Bestyrelsesfabrikken skal strengt kontrollere linjebredden, linjepladsen og dielektrisk lagtykkelse. Enhver afvigelse vil påvirke den endelige impedansværdi og derved indføre signalreflektionstab.
Fugtabsorption: Nogle PTFE -kompositmaterialer har en vis grad af fugtabsorption. PCB skal bages inden samling for at forhindre delaminering eller "bræteksplosion" forårsaget af fugtfordampning under reflow -lodning ved høje temperaturer.