Hoogfrequente printplatenzijn fundamentele fundamentele componenten geworden op gebieden als communicatie, radar en satellieten. De prestaties ervan bepalen rechtstreeks de stabiliteit, het verliespercentage en de algehele betrouwbaarheid van de signaaloverdracht.
1, Technische kenmerken en toepassingsscenario's van hoog-printplaten
Hoogfrequente printplaten worden voornamelijk gebruikt voor het verzenden van signalen met frequenties hoger dan 1 GHz, die vaak worden aangetroffen in 5G-basisstations, satellietcommunicatie, radarsystemen, elektronische apparatuur in de ruimtevaart en andere scenario's. Vergeleken met gewone printplaten worden de technische barrières voornamelijk weerspiegeld in drie kernindicatoren:
Lage diëlektrische constante en lage verliesfactor
Bij hoogfrequente signaaloverdracht heeft de diëlektrische constante van het diëlektrische materiaal rechtstreeks invloed op de signaalsnelheid, terwijl de verliesfactor de mate van energieverzwakking bepaalt. Als bij 5G-millimetergolfcommunicatie bijvoorbeeld de signaalfrequentie hoger is dan 28 GHz en de Dk-waarde van het printplaatmateriaal met 0,1 fluctueert, zal de signaalvertragingsfout zich uitbreiden tot op het niveau van nanoseconden, wat kan leiden tot falen van de communicatieverbinding. Daarom moeten hoogfrequente printplaten gebruik maken van speciale substraten zoals polytetrafluorethyleen en vloeibare kristalpolymeren, waarbij de Dk-waarden gewoonlijk tussen 2,2-3,5 en Df onder 0,001 worden gehouden.
Hoge precisie bewerkingstechnologie
Hoogfrequente printplaten integreren vaak meer--laagstructuren (meestal 6-20 lagen), en de nauwkeurigheid van de lijnbreedte/lijnafstand moet lager zijn dan 50 μm, met blinde/ingegraven gatdiameters zo klein als 0,1 mm. Als we phased array radarantennemodules als voorbeeld nemen, moet de printplaat duizenden microstriplijnen in een gebied van 10 cm² inzetten en onderlinge verbinding tussen de lagen tot stand brengen via laserboor- en plasma-etsprocessen, met een fouttolerantie van minder dan 1/10 van de diameter van een mensenhaar.
stabiliteit van het milieu
In extreme omgevingen, zoals de lucht- en ruimtevaart, moeten hoog{0}}printplaten bestand zijn tegen temperatuurschokken van -55 graden tot+125 graden, en de isolatieweerstand mag niet minder zijn dan 10G Ω bij een luchtvochtigheid van 95%. Dit vereist dat productiebedrijven speciale processen beheersen, zoals vacuümpersen en oppervlaktecoating (zoals stroomloos vernikkelen) om de corrosie- en vervormingsweerstand van het substraat te verbeteren.
2, De kernuitdaging van de productie van hoog-printplaten
De productie van hoogfrequente printplaten is een typisch technologie-intensief proces waarbij meerdere interdisciplinaire vakgebieden betrokken zijn, zoals materiaalkunde, elektronica en precisieproductie. De belangrijkste uitdagingen zijn onder meer:
Substraatselectie en matching
Er zijn aanzienlijke verschillen in substraatvereisten voor verschillende frequentiescenario's. 2,4GHz Wi-Fi-apparaten kunnen bijvoorbeeld FR-4 epoxyglasdoeksubstraat (Dk ≈ 4,4) gebruiken, terwijl 60GHz millimetergolfradar Rogers RT/duroid ® 5880 (Dk=2.2) of TaconicTLY ™ Series-materialen moet gebruiken. Productiebedrijven moeten een substraatdatabase met meerdere categorieën opzetten en experimenten uitvoeren, zoals het testen van de diëlektrische constante en het matchen van thermische uitzettingscoëfficiënten om compatibiliteit tussen materialen en ontwerpschema's te garanderen.
Ontwerp van signaalintegriteit
Hoogfrequente signalen zijn gevoelig voor factoren zoals skin-effect en elektromagnetische koppeling, wat leidt tot signaalvervorming. Productiebedrijven moeten samenwerken met klanten om de gestapelde structuur te optimaliseren, zoals het gebruik van ingebedde condensator/inductorontwerpen, differentiële signaalbedrading en andere technologieën. Tegelijkertijd moet simulatiesoftware worden gebruikt om verliezen te voorspellen en het retourverlies onder de -20 dB en het invoegverlies onder de 0,5 dB/inch te beheersen.
Consistentiecontrole van processen
Als we het chemische koperafzettingsproces als voorbeeld nemen, moet de uniformiteit van de koperdikte op de gatwand van hoogfrequente printplaten binnen ± 5% worden geregeld. Als de lokale dikte onvoldoende is, kan dit signaalreflectie veroorzaken. De productielijn moet worden uitgerust met online AOI-apparatuur en röntgendiktemeters om veranderingen in de opening en de laagdikte in realtime te volgen, waardoor een stabiele batchproductopbrengst wordt gegarandeerd.