U današnjoj bežičnoj komunikaciji, 5G i radarskim aplikacijama, složenost dizajna RF kruga raste iz dana u dan. Međutim, pretjerano prigušenje signala može izravno dovesti do nedovoljnog proračuna veze u sustavu, skraćene udaljenosti komunikacije i povećane stope pogreške BIT -a. Odabir prikladnog materijala supstrata je polazište za rješavanje ovog problema iPTFEList (politetrafluoroetilen) nesumnjivo je jedan od najistaknutijih predstavnika.
1, osnovni uzrok gubitka PCB -a: ne samo gubitak vodiča
Obično dijelimo gubitke PCB -a na dva glavna dijela:
Gubitak vodiča: toplinski gubitak uzrokovan otporom vodiča (posebno učinak kože na visokim frekvencijama) kada struja teče u žici. Površinska hrapavost bakrene folije ključni je faktor koji utječe na gubitak vodiča. Gruba bakrena površina povećava efektivnu duljinu trenutne staze, čime se pogoršava gubitak.
Dielektrični gubitak: Ovo je primarni izvor gubitka uvisoka - frekvencijaPrijave. To je energija koja generira i troši polarizaciju i trenje molekula u dielektričnim materijalima pod djelovanjem naizmjeničnog električnog polja. Njegova se veličina određuje ključnim parametrom tangente gubitka (DF ili tan Δ). Što je veća vrijednost DF, to je veći dielektrični gubitak.
Za običanFR-4Materijali, njihova DF vrijednost obično je oko 0,02, što može rezultirati neprihvatljivim gubicima u frekvencijskom pojasu iznad GHz. Da biste postigli izvrsne performanse u dizajnu RF kruga, moraju se odabrati specijalizirani materijali s izuzetno niskim vrijednostima DF -a.
2, zašto je PTFE ploča idealan izbor za RF aplikacije?
PTFE ploča postala je kamen temeljac visokog - performansi RF krug dizajna zbog izvrsnih visokih - frekvencijskih performansi.
Izuzetno nizak dielektrični gubitak (DF): DF vrijednost čistog PTFE materijala je izuzetno niska (može biti niža od 0,0009), daleko superiorna od FR-4. To znači da je prigušenje energije generirano samom medijem tijekom prijenosa signala vrlo mala, a jačina signala može se maksimalno održavati.
Stabilna dielektrična konstanta (DK): DK vrijednost PTFE lista vrlo se mijenja s frekvencijom i može održavati visoku konzistentnost između različitih serija. To je ključno za postizanje precizne kontrole impedancije, izbjegavanje odraz signala i izobličenja uzrokovano fluktuacijama DK -a.
Izvrsna toplinska stabilnost: PTFE materijal ima vrlo nizak koeficijent toplinske ekspanzije, koji može održavati stabilna električna i mehanička svojstva u širokom temperaturnom rasponu, osiguravajući pouzdanost proizvoda u različitim okruženjima.
Uobičajeni komercijalni PTFE listovi uključuju Rogers 'RO3000 ®, RO4000 ® seriju i Taconic's TY serije itd. Ovi se proizvodi obično napune keramičkim ili staklenim vlaknima u čistom PTFE -u kako bi se poboljšala njihova mehanička svojstva i olakšala obrada.
3, praktične točke za odabir i obradu PTFE ploča
Iako listovi PTFE imaju izvrsne performanse, njihova jedinstvena fizička i kemijska svojstva također predstavljaju izazove za obradu. Zanemarivanje ovih ključnih točaka također može dovesti do ozbiljnog gubitka PCB -a ili neuspjeha proizvoda.
Bušenje i metalizacija rupa: PTFE materijal je relativno mekan i sklon "bušenju" tijekom bušenja. Potrebni su optimizirani parametri bušenja i glodanja i strogi desmearni kemijski procesi kako bi se osiguralo čiste zidove rupa, postigli dobru metalizaciju rupa i izbjegli probleme s međusobnim povezivanjem pouzdanosti.
Prianjanje bakrene folije: glatku površinu PTFE nije lako povezati s bakrenom folijom. PTFE listovi visokih krajnjih krajeva koriste posebne procese površinskog obrade (poput kemijskog jetkanja) za povećanje adhezije bakrene folije. Tijekom dizajna, preporučljivo je izbjegavati korištenje velikih područja bakrene folije u okruženjima s jakim vibracijama kako bi se spriječilo odvajanje.
Točnost kontrole impedancije: Upravo zbog stabilnog DK PTFE -a postavljaju se viši zahtjevi na točnost obrade. Tvornica odbora mora strogo kontrolirati širinu linije, razmak linije i debljinu dielektričnog sloja. Svako odstupanje utjecat će na konačnu vrijednost impedancije, uvodeći na taj način gubitak refleksije signala.
Apsorpcija vlage: Neki kompozitni materijali PTFE imaju određeni stupanj apsorpcije vlage. PCB treba peći prije sastavljanja kako bi se spriječilo odvajanje ili "eksplozija ploče" uzrokovano isparavanjem vlage tijekom lemljenja repurva na visokim temperaturama.