Magasfrekvenciás laminátumok magyarázata: Kulcsfontosságú fejlemények az RF vagy mikrohullámú NYÁK-ok területén

Kulcsszavak: RF Mikrohullámú NYÁK

Ez az oka annak, hogy az elmúlt években a Mikrohullámú és RF NYÁK-okba kellett beruháznunk, hogy bővíthessük gyártási kapacitásunkat és a nagyfrekvenciás laminátumok globális gyártójává váljunk. Az RF és mikrohullámú NYÁK-ok olyan elemeket tartalmaznak, amelyek RF vagy mikrohullámú jeleket közvetítenek.

Általánosságban ezek az alkalmazások olyan laminátumokat igényelnek, amelyek elektromos, hő-, mechanikai vagy egyéb teljesítményprofiljai túlmutatnak az egyszerű szabványos FR-4 jellemzőkön. Széleskörű tapasztalatunk a PTFE-alapú mikrohullámú laminátum gyártásában okán tudjuk, hogy a legtöbb alkalmazás magas megbízhatóságot és kis tűrést is igényel.

A hibrid NYÁK az RF és mikrohullámú NYÁK-ok speciális kategóriája, amely a rétegkupacban egyszerre használ FR-4-et és PTFE-t vagy bármely más anyagot.

NYÁK Anyagkészlet

Minden RF NYÁK alkalmazás különböző jellemzőivel számolva stratégiai kapcsolatokat alakítottunk ki a vezető anyagszállítókkal, mint például a Rogers, Arlon, Nelco, Taconic és sok más. A készletek többsége azonban szakosodott; mindazonáltal meglehetősen jó készletünk van a Rogers (4003 és 4350 sorozat), Arlon stb. termékeiből raktárainkban. Keves szervezet hajlandó erre, mert a gyors reagálást lehetővé tevő készlettartás költsége általában nagyon magas.

A nagy technológiájú áramkörlapok gyártásához használt nagyfrekvenciás laminátumok az ilyen áramkörlapok tervezési folyamatát bonyolulttá teszik a jelek érzékenysége és a legtöbb alkalmazásban a hőátadással kapcsolatos problémák miatt. Az optimális nagyfrekvenciás NYÁK anyagok alacsonyabb hővezető képességet mutatnak a hagyományos NYÁK-okban alkalmazott FR-4 anyaghoz képest.

Az RF és mikrohullámú jelek rendkívül zajérzékenyek, és magasabb impedanciakövetelményekkel rendelkeznek, mint a hagyományos digitális áramkörlapok. Az impedanciavezérelt nyomvonalakon a földsíkokat és a bőkezű ívsugarakat kell alkalmazni, hogy a tervezés a lehető legjobban működjön. Szinte minden NYÁK összeszerelő és gyártó jelenleg szabványos NYÁK-okat kínál, amelyeket számos elektronikai termékben alkalmaznak. De nem mindegyikük rendelkezik az RF és mikrohullámú NYÁK-ok elkészítésére szolgáló kapacitással. Az elektronikus eszközök iránti megnövekedett érdeklődés és az új fejlesztések hozzájárultak ezen NYÁK-ok jelentős előrehaladásához.

Mivel egy áramkör hullámhossza a frekvenciájától és az anyagtól függ, a magasabb dielektromos állandó (Dk) értékű RF mikrohullámú NYÁK anyagok a legkisebb NYÁK-hoz vezethetnek, mivel miniatürizált áramkörtervezések használhatók adott impedancia és bizonyos frekvenciatartományok esetén. A legtöbb esetben a magasabb Dk elérése érdekében 6 vagy annál nagyobb Dk értékű laminátumokat használnak alacsonyabb költségű FR-4 anyagokkal kombinálva többrétegű szerkezetekben.

Az elérhető NYÁK anyagok CTE, dielektromos állandó, hőtényező, TCDK, DF, sőt olyan tényezők ismerete, mint a relatív permittivitás és a veszteségi tangens, segíti az RF NYÁK tervezőt abban, hogy olyan tervezetet fejlesszen ki, amely megfelel és esetleg túl is szárnyalja a kívánt jellemzőket.

A felhasználandó szubsztrátumok típusáról szóló végső döntések előtt bizonyos egyéb tényezőket kell eldönteni, és ezek közé tartozik például a vezető alkatrészek hozzávetőleges méretei mellett a lefektetendő áramkör működési frekvenciájának megállapítása után véglegesítendő, a lemezvastagság tartományához tartozó vonalszélesség is.

Különböző RF NYÁK anyagtípusok:

Kerámia megerősített politetrafluoretilén (PTFE), amely kiváló elektromos és mechanikai stabilitást mutat. A Rogers RO3000 sorozatú NYÁK anyagok jó mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek, és a dielektromos állandó (Dk) nem változik, ami azt jelenti, hogy a különböző dielektromos állandójú anyagokat alkalmazó többrétegű NYÁK tervezés nem jár hajladozással vagy megbízhatósági problémákkal. A Taconic RF termékcsalád alacsony disszipációs tényezővel és magas hővezető képességgel rendelkezik, így nem oxidálódik, nem sárgul meg, és nem mutat felfelé irányuló eltérést a dielektromos állandóban és a disszipációs tényezőben, mint versenytársai a szénhidrogén alapú anyagok között.

Megtron 6 NYÁK anyag – Ultra-alacsony veszteségű, nagy hőállóságú és halogénmentes komponens. A magas TG és a szénhidrogén gyantán alapuló MEGTRON 6 minimális tágulási aránya – teszi az ideális választássá a nagy sűrűségű interkonnekt (HDI) és a nagy sebességű (3 GHz feletti) alkalmazások számára.

A szövött üvegszálakkal megerősített PTFE laminátumok nagyon könnyű szövött üvegszálból készülnek, és még méretstabilabbak, mint a aprított szálakkal megerősített PTFE kompozitok. A disszipációs tényező vagy veszteségi tényező jogosan alacsony az ilyen anyagokban, mint például a Taconic TL termékcsalád; így ideálisak a 77 GHz-re tervezett radaralkalmazásokhoz és más milliméterhullámú frekvenciájú antennákhoz.

Szénhidrogén kerámia laminátumokat mikrohullámú és milliméterhullámú frekvenciájú tervezésekben használnak, mivel ez az alacsony veszteségű anyag megkönnyíti a felhasználást az áramkörgyártásban és egységesített tulajdonságokkal rendelkezik más PTFE anyagokhoz képest. A Rogers RO4000 termékcsalád széles dielektromos állandó tartományban (2,55-6,15) elérhető, és átlagos vagy magas hővezető képességgel (.6-.8) rendelkezik.

Léteznek üveggel vagy kerámiával töltött PTFE laminátumok, mint például a Rogers RT / duroid nagyfrekvenciás NYÁK anyagok, amelyek alacsony elektromos veszteséggel, alacsony nedvességfelvétellel és alacsony gázleadással rendelkeznek, ami űrbeli felhasználásra alkalmas.

A hőre keményedő mikrohullámú laminátumok alacsony TCDR-t, a rézzel összehangolt hőtágulási együtthatót és jó mechanikai állóképességet tartalmaznak. A Rogers TMM termékek nagyfrekvenciás laminátumok, különösen alkalmasak a megbízható csíkvonalas és mikrocsíkos áramkörökhöz.

Specializált Feldolgozó Berendezések

A mikrohullámú/RF NYÁK feldolgozás nagy része hasonló a szabványos gyártóberendezésekhez. A legnagyobb komplexitású tervezési megoldások azonban specializált berendezések használatát feltételezik. Jelentősen beruháztunk, hogy saját, házi fejlesztésű legyen: Plazma Maró berendezést használunk, hogy a lyukak minősége magas legyen, és ellenálljon a fejlett technológiájú fúrás követelményeinek. A plazma marás során a szubsztrát átmenő lyukait és egyéb felületeit plazmákkal vagy marógázokkal marják, hogy helyet készítsenek a következő bevonat számára. LDI berendezés a hagyományos fényexponáló eszközökkel szemben, hogy szigorúbb nyomvonal szélességeket és első-hátsó regisztrációt érhessünk el. Lézerfúró berendezés szükséges a különféle anyagok többségéhez, mivel a mechanikai vágás utánozást, laza szövetet hagyhat, vagy akár színt is változtathat a hő hatására. Ez is segít abban, hogy minden egyes megrendelésben a lehető legjobb minőségű mikroátszúrásokat szállíthassuk ügyfeleinknek.

RF és Mikrohullámú NYÁK szerelés Szabványos Eljárásai

Szinte minden NYÁK szerelő és gyártó jelenleg kínál szabványos NYÁK-okat, amelyeket számos elektronikai termékben alkalmaznak. De nem mindegyikük rendelkezik az RF és mikrohullámú NYÁK-ok előkészítésére szolgáló kapacitással. Az elektronikus eszközök iránti megnövekedett érdeklődés és az új fejlesztések hozzájárultak ezen NYÁK-ok jelentős haladásához. Az alábbiakban felsorolunk néhány fontos szempontot, amelyeket ezen NYÁK-ok készítésekor figyelembe vesznek.

RF mikrohullámú NYÁK-ot minőségi anyagok felhasználásával gyártanak, mint például magas FR4, kerámiával töltött szénhidrogén, többek között. Ezek az anyagok népszerűek, mivel meglehetősen vastagok és számos formában könnyen hajlíthatók. Ezeknek kívánatos hőtágulási együttható (CTE) specifikációjuk van. Ezek az anyagok hozzájárulnak a stabil kártyaszerkezet biztosításához, melynek funkcionalitása extrém körülmények között fokozott.

Az RF és mikrohullámú NYÁK-okban használt anyagoknak garantálniuk kell a kártya teljesítményét mindenféle kedvezőtlen körülmények között.

A HT anyagok azt jelentik, hogy magas rétegszámok kivitelezhetők, beleértve a nagyon finom geometriákat és részletes mintákat.

Lézeres berendezéseket is beépítenek ezekbe a kártyákba a képezés mellett, valamint a keskeny nyomkövetési szélesség elérésében történő felhasználásra.