In de snel ontwikkelende draadloze communicatie, 5G en radartoepassingen van vandaag neemt de complexiteit van RF -circuitontwerp van dag tot dag toe. Overmatige signaalverzwakking kan echter rechtstreeks leiden tot onvoldoende systeemverbindingbudget, verkorte communicatieafstand en verhoogd bitfoutenpercentage. Het kiezen van een geschikt substraatmateriaal is het startpunt om dit probleem op te lossen, enPTFEBlad (polytetrluorethyleen) is ongetwijfeld een van de meest opvallende vertegenwoordigers.
1, de hoofdoorzaak van PCB -verlies: niet alleen geleiderverlies
Meestal verdelen we PCB -verliezen in twee hoofdonderdelen:
Geleiderverlies: het thermische verlies veroorzaakt door de weerstand van de geleider (vooral het huideffect bij hoge frequenties) wanneer de stroom in een draad stroomt. De oppervlakteruwheid van koperen folie is een sleutelfolie die het verlies van geleiders beïnvloedt. Een ruw koperoppervlak verhoogt de effectieve lengte van het huidige pad, waardoor het verlies wordt verergerd.
Diëlektrisch verlies: dit is de primaire bron van verlies inHigh - frequentieToepassingen. Het is de energie die wordt gegenereerd en geconsumeerd door de polarisatie en wrijving van moleculen in diëlektrische materialen onder werking van een afwisselend elektrisch veld. De grootte ervan wordt bepaald door de belangrijkste parameter van de verliesstoringen (DF of Tan 8). Hoe hoger de DF -waarde, hoe groter het diëlektrische verlies.
Voor het gewoneFR-4Materialen, hun DF -waarde is meestal ongeveer 0,02, wat kan leiden tot onaanvaardbare verliezen in de frequentieband boven GHz. Om uitstekende prestaties te bereiken in RF -circuitontwerp, moeten gespecialiseerde materialen met extreem lage DF -waarden worden geselecteerd.
2, waarom is PTFE Board een ideale keuze voor RF -applicaties?
PTFE -bord is de hoeksteen geworden van hoog - Prestaties RF -circuitontwerp vanwege de uitstekende hoge - frequentieprestaties.
Extreem laag diëlektrisch verlies (DF): de DF-waarde van zuiver PTFE-materiaal is extreem laag (kan zo laag zijn als 0,0009), veel superieur aan FR-4. Dit betekent dat de energie -verzwakking die door het medium zelf wordt gegenereerd tijdens de overdracht van het signaal erg klein is en de signaalsterkte maximaal kan worden gehandhaafd.
Stabiele diëlektrische constante (DK): de DK -waarde van PTFE -blad verandert zeer weinig met frequentie en kan een hoge consistentie tussen verschillende batches behouden. Dit is cruciaal voor het bereiken van precieze impedantiecontrole, het vermijden van signaalreflectie en vervorming veroorzaakt door DK -fluctuaties.
Uitstekende thermische stabiliteit: PTFE -materiaal heeft een zeer lage coëfficiënt van thermische expansie, die stabiele elektrische en mechanische eigenschappen over een breed temperatuurbereik kan behouden, waardoor de betrouwbaarheid van het product in verschillende omgevingen wordt gewaarborgd.
Gemeenschappelijke commerciële PTFE -platen zijn RO3000 ®, RO4000 ® -serie en de Taconic -serie van Rogers, enz. Deze producten zijn meestal gevuld met keramische of glasvezels in pure PTFE om hun mechanische eigenschappen te verbeteren en de verwerking te vergemakkelijken.
3, praktische punten voor het selecteren en verwerken van PTFE -platen
Hoewel PTFE -platen uitstekende prestaties hebben, vormen hun unieke fysische en chemische eigenschappen ook de verwerkingsuitdagingen. Het verwaarlozen van deze belangrijke punten kan ook leiden tot ernstig PCB -verlies of productfalen.
Boren en gatmetallisatie: PTFE -materiaal is relatief zacht en vatbaar voor "boren vervuiling" tijdens het boren. Geoptimaliseerde boor- en freesparameters en strikte desmear chemische processen zijn vereist om wanden van schone gaten te garanderen, een goede gatmetallisatie te bereiken en problemen met de betrouwbaarheid van de verbondenheid te voorkomen.
Koperfolieadhesie: het gladde PTFE -oppervlak is niet gemakkelijk te binden met koperen folie. High -end PTFE -platen gebruiken speciale oppervlaktebehandelingsprocessen (zoals chemische etsen) om de hechting van koperen folie te verhogen. Tijdens het ontwerp is het raadzaam om te voorkomen dat grote gebieden koperen folie worden gebruikt in omgevingen met ernstige trillingen om delaminatie te voorkomen.
Nauwkeurigheid van de impedantiebeheersing: het is juist vanwege de stabiele DK van PTFE dat hogere vereisten worden geplaatst op de nauwkeurigheid van de bewerking. De bordfabriek moet de lijnbreedte, lijnafstand en diëlektrische laagdikte strikt regelen. Elke afwijking heeft invloed op de uiteindelijke impedantiewaarde, waardoor het verlies van signaalreflecties wordt geïntroduceerd.
Vochtabsorptie: sommige PTFE -composietmaterialen hebben een zekere mate van vochtabsorptie. PCB moet worden gebakken vóór de montage om delaminatie of "bordexplosie" te voorkomen die wordt veroorzaakt door vochtverdamping tijdens het door refllow solderen bij hoge temperaturen.