Die Leistung eines Geräts mit hoher Wiederholrate hängt stark von den elektrischen Eigenschaften der Leiterplatte ab, die für die Montage und Verbindung ihrer Schaltungsteile verwendet wird.
Das Ausmaß der Auswirkungen auf die PCB-Konfiguration nimmt mit zunehmender Funktionswiederholung dramatisch zu.
Die Überzugsmaterialien für die Herstellung von Platten mit hoher Wiederholungsrate verfügen über spezifische Elemente wie die Dielektrizitätskonstante (Dk), den Wärmedegressionskoeffizienten (r) und den Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTE).
Bei Hochrezidiv-Overlays werden im Gegensatz zu Standard-FR-4-Materialien weiterentwickelte Verbundwerkstoffe verwendet.
Lassen Sie uns die anderen häufig auftretenden Anforderungen untersuchen, z. B. PCB-Abdeckungsmaterialien, Anschlussbreite und -teilung, Anordnung von Ebenen, Teileverbindungen und Herstellungsprobleme mit speziellen Materialien, die Urheber und Hersteller berücksichtigen sollten.
Was ist eine Hochfrequenz-Leiterplatte?
Die zunehmende Komplexität von Geräten erfordert immer schnellere Signalübertragungsraten und damit höhere Übertragungsfrequenzen.
Sie übertragen im Allgemeinen einen Signalwiederholungsbereich von etwa 7 GHz, was sie für schnelle computergestützte Pläne, Funkwiederkehr (RF), Mikrowellen- und Mobiltelefonanwendungsfälle geeignet macht.
Noch eine wichtige Sache über Hochfrequenz-Leiterplatten ist, dass sie einzigartige Materialien erfordern. Eine geringfügige Änderung des (r-Werts) der Grundmaterialien kann die PCB-Impedanz insgesamt beeinflussen.
Die meisten Urheber und Hersteller verwenden die dielektrischen Rogers-Materialien, da sie einen unbedeutenden Verlust an Dielektrizitäts- und Zeichenverlusten aufweisen, geringere Kosten für die Schaltungserstellung verursachen und bei schnellen Prototyping-Anwendungen hervorragend funktionieren.
Eigenschaften von Hochfrequenz-Leiterplatten
Der einfachste Weg, häufig wiederkehrende Blätter zu erkennen, besteht darin, sich auf ihre Qualitäten zu konzentrieren. Im Folgenden sind vier wesentliche Highlights von Leiterplatten mit hoher Wiederholungsrate aufgeführt.
Sie haben eine bescheidenere und stabilere Dielektrizitätskonstante (Dk) (von 2.1 auf 5), um Verzögerungen bei der Signalübertragung zu verhindern.
Je niedriger die numerische Größe Dk ist, desto höher ist die Wiederholungsübertragungsrate.
Der Streuungsfaktor (DF) ist gering, um die Vorzeichenübertragungsrate nicht zu beeinflussen.
Versuchen Sie in diesem Sinne, für eine qualitativ hochwertige Zeichenübertragung mit einem DF zwischen 0.0019 und 0.025 zu arbeiten.
Die Wärmeentwicklung der Overlays ist so alt wie die der Kupferfolie.
Dies verhindert die Trennung der Kupferfolie bei Temperaturschwankungen.
Hochrezidivierende PCBs sorgen für eine angemessene Warmfestigkeit, beeinflussen Ausdauer, Substanzwiderstand und beseitigen Widerstand.
Anleitung zur Bestimmung einer HF-Leiterplatte
Um eine Leiterplatte für eine optimale Ausführung mit hoher Wiederholungsrate zu entwerfen, müssen Sie die Auswirkungen der Bestückungsmaterialien, die Einhaltung von Abständen und Breiten, die Anordnung der Ebenen, Teileverbindungen und Herstellungsprobleme verstehen.
Lassen Sie uns diese Plangrenzen untersuchen.
Sie können verschiedene Materialien verwenden, um Schaltkreise mit hoher Wiederholungsrate herzustellen. Obwohl die wesentlichen Materialien FR-4 sind, können Sie andere Materialien verwenden, die eine solide elektrische Ausführung ermöglichen.
Sie enthalten RF-Materialien mit geringem Risiko wie reines Polytetrafluorethylen (PTFE), kunstvoll gefülltes PTFE, mit Kohlenwasserstoffen gebranntes und Hochtemperatur-Thermoplast.
Während FR-4 bei der Anwendung in Schaltkreisen mit hoher Wiederholungsrate seine Schwächen aufweist, sollten Sie diese Hindernisse erkennen und Kompromisse bei der Ausführung Ihres Plans eingehen.
Die normalen FR-4-Einschränkungen sind:
1. Die Stabilität von Dk, die sich von einem Teil zum anderen ändern und wiederholt auftreten kann.
2. Unglücksfaktor abhängig von Oberflächengiften und der hygroskopischen Wirkung der Überzüge.
3. Fähigkeit, Produktionstemperaturen ohne Blei auszuhalten. Die Herstellungstemperaturen sind höher als die Standard-Patchtemperaturen.
4. Wärmeübertragung Selbst Leiterplatten mit geringem Stromverbrauch und hoher Wiederholfrequenz erzeugen Wärme.
Bei der Auswahl des geeigneten Leiterplattenmaterials für hohe Frequenzen sollten Sie die oben genannten Grenzen anhand der Artikelkosten abwägen.
Die Auswahl reicht von praktischen FR-4-Materialien mit ungefähr kontrollierten DK-Werten bis hin zu FR-4-Materialien mit höheren Bestimmungen und sehr hoher dielektrischer Konsistenz.
Sie sollten Ihre Masseebenen und das dielektrische Material erfolgreich platzieren, um die Impedanz der Übertragungsleitung anzupassen.
Um dies zu erreichen, benötigen Sie Mikrostreifen, Streifenleitungen, koplanare Wellenleiter und Differentialsätze.
Da Signale mit hoher Frequenz anfällig für Störungen, Klingeln und Reflexionen sind, sollten Sie ihre Impedanz sorgfältig planen.
Die reguläre Impedanz beträgt 50 für Single-Ended- und 100 für Differential-Übertragungsleitungen mit Kontrollgrenzen von 10 %.
Bei einem Streifenleiter wird der Schaltkreis mit den hochwiederkehrenden Signalen auf eine innere Lage des Blechs gerichtet.
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