高速 PCB 材料とは何ですか?
テクノロジーと 5G セルラー通信システムの発展により、高速デジタルの作成がますます重要になっています。 高速 PCB の場合、信号と周波数の伝送に関して優れた性能を提供できなければなりません。 操作能力を妨げることなく、機械的および電気的特性を処理する必要があるためです。
高速 PCB の主な関心事は、広範囲の高速周波数にわたってデジタル信号の完全性を維持する方法です。. その理由は、高速信号はいくつかの正弦波の組み合わせで構成される方形波信号だからです。 高速デジタル信号には、基本信号、第 XNUMX 高調波信号、第 XNUMX 高調波信号、第 XNUMX 高調波信号、およびその他多くのより高い周波数の高調波信号が含まれています。 したがって、デジタル信号の完全性と立ち上がり時間と立ち下がり時間の鋭さを維持するためには、ミリ波 (MMW) 信号を可能な限り損失と歪みを抑えて転送することが不可欠です。
高速設計のための PCB 材料について知っておくべきことは何ですか?
選ぶなら 高速 PCB 材料に不適切な材料を使用すると、メッキ スルー ホールが不十分になり、多層 PCB の伝送ラインにインピーダンスの不連続性が生じることさえあります。. したがって、設計者は散逸率 (Df）および誘電率（Dk）へ 高周波性能に関連するため、高速 PCB 材料の適合性を判断する. たとえば、損失係数が 0.010 の中損失材料と比較すると、損失係数が 0.005 以下の低損失材料は、10Gbps 速度のデジタル信号により適しています。 高速 PCB では、散逸率 (Df) は、損失の問題、信号の完全性、および信号歪みの最小化の尺度です。. 誘電率（Dk）、それは主に基板上の伝送線路のインピーダンスに影響を及ぼし、それによって高速デジタル回路の性能を変化させます。
FR-4 を避けるべき理由は何ですか?
FR-4 は多くの用途で好まれる PCB 材料ですが、高速デジタル回路やマイクロ波およびミリ波信号の PCB 材料としては受け入れられません。. 主な理由は、FR-4 素材では挿入損失と歪みを十分に導入できないためです。 高速 PCB に適切な材料を選択するために、設計者は誘電率 (Dk）。 したがって、材料サプライヤーは、次の側面に従って材料を説明します。z 軸または xy 平面での誘電率、および 1 GHz などの典型的なテスト周波数での誘電率です。 さらに、高速設計では、位相と振幅を厳密に一致させるなど、チャネルに高い要件が課せられます。 ついに、 高速デジタル信号を処理できる PCB 材料は、高調波成分が豊富な信号を処理できなければなりません。. エンハンスト エポキシは、より優れた電気的特性を持つ材料であり、多層高速 PCB に適しています。 高速 PCB を利用するアプリケーションには、サーバー、ルーター、ストレージ エリア ネットワーク、パワー アンプ、トランシーバー モジュール、および高速データ チャネルが含まれます。
高速 PCB 材料 – 何を選択する必要がありますか?
典型的な高速 PCB 材料には、Rogers 4350B と Megtron 6 の XNUMX つがあります。、それらの両方は、同様の低い散逸率（Df）および誘電率（Dk）値。 どちらの材料も炭化水素樹脂をベースにしており、通常のFR-4ラミネートよりも高価です。 これらのラミネートはどちらも、4350/6オンスの銅で覆うことはできません。 高周波信号の反射を防ぐために、薄型フォイルを使用できます。 Rogers 4350Bの場合、Rogers 4350コアに使用されるプリプレグはより高い圧力を必要とし、Rogers 6コアの材料は理想的には平坦で再現性があり、インピーダンス制御に役立つため、Megtron6よりもはるかに高価です。 Megtron 4に関しては、Megtron 4のラミネートは、従来のFR-6材料とまったく同じであり、互換性のない圧力、温度、移動、または硬化時間を必要としません。 スタックアップでは、ハイブリッドボードは、フォイルまたはキャップ構造を使用して、より安価なFR-6材料の内層とMegtron4350の外層または複数の層を備えた単一のラミネートで構築できます。 さらに、Megtron 6コア材料、プリプレグの厚さ、および樹脂含有量の幅広い選択により、スタックアップの開発とインピーダンス制御が簡素化されます。 Rogers XNUMXBのアプリケーションは、自動車のレーダーやセンサーなどです。MegtronXNUMXのアプリケーションは、高速転送やコンピューティングなどです。
また確認してください： PCB材料特性
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参照：
https://www.royalcircuits.com/wp-content/uploads/2020/09/High-Speed-Materials-for-PCBs-Final.pdf