Yüksek hızlı PCB malzemeleri nelerdir?
Teknolojinin ve 5G hücresel iletişim sistemlerinin gelişmesi nedeniyle, yüksek hızlı dijitalin yaratılması giderek daha önemli hale geliyor. Yüksek hızlı PCB için, sinyal ve frekans iletimi açısından mükemmel performans sağlayabilmeleri gerekir. operasyonel yeteneklerini engellemeden mekanik ve elektriksel özellikleri ele almaları gerektiğinden.
The Yüksek hızlı PCB'nin ana endişesi, geniş bir yüksek hızlı frekans aralığında dijital sinyallerin bütünlüğünün nasıl korunacağıdır.. Bunun nedeni, yüksek hızlı bir sinyalin, birkaç sinüs dalgasının birleşiminden oluşan bir kare dalga sinyali olmasıdır. Yüksek hızlı bir dijital sinyal, temel bir sinyal, bir üçüncü harmonik sinyal, bir beşinci harmonik sinyal, bir yedinci harmonik sinyal ve daha birçok yüksek frekanslı harmonik sinyal içerir. Sonuç olarak, bir dijital sinyalin bütünlüğünü ve yükselme ve düşme sürelerinin keskinliğini korumak için milimetre dalga (MMW) sinyallerini mümkün olan en düşük kayıp ve bozulma ile aktarmak esastır.
Yüksek hızlı tasarım için PCB malzemesi hakkında bilmeniz gerekenler?
eğer seçersek yüksek hızlı PCB malzemesi için uygun olmayan malzemeler, çok katmanlı PCB üzerindeki iletim hatlarında zayıf kaplanmış deliklere ve hatta empedans süreksizliklerine neden olur. Bu nedenle tasarımcılar, dağılma faktörü (D) gibi bir dizi malzeme parametresi kullanırlar.f) ve dielektrik sabiti (Dk) Ile yüksek frekans performansı ile ilgili oldukları için yüksek hızlı PCB malzemelerinin uygunluğunu belirlemek. Örneğin, kayıp faktörü 0.010 olan orta kayıplı bir malzeme ile karşılaştırıldığında, kayıp faktörü 0.005 veya daha düşük olan düşük kayıplı bir malzeme, 10 Gbps hızlardaki dijital sinyaller için daha uygundur. Yüksek hızlı PCB'de, dağılma faktörü (Df) kayıp sorunlarının, sinyal bütünlüğünün ve sinyal bozulmasının en aza indirilmesinin bir ölçüsüdür.. Dielektrik sabitine gelince (Dk), esas olarak alt tabaka üzerindeki iletim hatlarının empedansını etkiler, böylece yüksek hızlı dijital devrelerin performansını değiştirir.
Neden FR-4'ten kaçınmalısınız?
FR-4, birçok uygulamada tercih edilen bir PCB malzemesidir, ancak yüksek hızlı dijital devreler ve mikrodalga ve milimetre dalga sinyalleri için bir PCB malzemesi olarak kabul edilemez.. Bunun ana nedeni, FR-4 malzemesinin ekleme kaybı ve distorsiyonunu tatmin edici bir şekilde sunamamasıdır. Yüksek hızlı PCB için uygun malzemeyi seçmek için tasarımcı, dielektrik sabiti (D) ile başlar.k). Bu nedenle, malzeme tedarikçileri malzemelerini aşağıdaki yönlere göre tanımlar: z ekseni veya xy düzleminde ve 1GHz gibi tipik bir test frekansında dielektrik sabiti. Ayrıca yüksek hızlı tasarımlar, faz ve genlik ile yakın eşleşme gibi kanallarda yüksek gereksinime sahiptir. Nihayet, Yüksek hızlı dijital sinyalleri işleyebilen PCB malzemeleri, harmonik içerik açısından zengin sinyalleri yönetebilmelidir.. Gelişmiş epoksi, çok katmanlı yüksek hızlı PCB için uygun olan, daha iyi elektriksel özelliklere sahip bir malzemedir. Yüksek hızlı PCB kullanan uygulamalar arasında sunucular, yönlendiriciler, depolama alanı ağları, güç amplifikatörleri, alıcı-verici modülleri ve yüksek hızlı veri kanalları bulunur.
Yüksek hızlı PCB malzemesi – ne seçmelisiniz?
İki tipik yüksek hızlı PCB malzemesi vardır: Rogers 4350B ve Megtron 6, her ikisi de benzer düşük dağılım faktörüne sahip düşük kayıplı malzemelerdir (Df) ve dielektrik sabiti (Dk) değerler. Her iki malzeme de hidrokarbon reçinelerine dayanmaktadır ve sıradan FR-4 laminatlardan daha maliyetlidir. Bu laminatların hiçbiri çeyrek ons bakır ile kaplanamaz. Yüksek frekanslı sinyal yansımasını önlemek için düşük profilli folyolar mevcuttur. Rogers 4350B için, Megtron 6'dan çok daha pahalıdır çünkü Rogers 4350 çekirdeği için kullanılan prepregler daha yüksek basınca ihtiyaç duyar ve Rogers 4350 çekirdek malzemesi ideal olarak düz ve tekrarlanabilirdir, bu da empedans kontrolüne yardımcı olur. Megtron 6'ya gelince, Megtron 6'nın laminatları, uyumsuz basınç, sıcaklık, hareket veya sertleşme süresi içermeyen geleneksel FR-4 malzemeleri gibidir. İstiflemede, hibrit levha, daha az maliyetli FR-4 malzemesinden bir iç katman ve bir folyo veya bir kapak yapısı kullanılarak bir dış katman veya birden fazla Megtron 6 katmanı ile tek bir laminatta oluşturulabilir. Ek olarak, daha geniş bir Megtron 6 çekirdek malzemesi seçimi, prepreg kalınlığı ve reçine içeriği, yığın geliştirme ve empedans kontrolünü basitleştirir. Rogers 4350B'nin uygulamaları, otomotiv radarı ve sensörü vb.'dir. Megtron 6'nın uygulamaları, yüksek hızlı aktarım ve bilgi işlem vb.'dir.
Ayrıca kontrol edin: PCB malzeme özellikleri
PCB için Yüksek Hızlı Malzemeler hakkında başka sorularınız mı var? Mühendislerimizle bugün iletişime geçin: tech@orientdisplay.com Veya ziyaret et PCB sayfası.
Referans:
https://www.royalcircuits.com/wp-content/uploads/2020/09/High-Speed-Materials-for-PCBs-Final.pdf