Az RF és mikrohullámú NYÁK-ok elsajátítása: Átfogó útmutató mérnökök számára

Kulcsszavak: RF NYÁK

Az RF nyomtatott áramköri lapok egy érdekes, gyorsan fejlődő niche piaci szegmenssé válnak a NYÁK-gyártó iparágban. Rendkívül változatosak is, és könnyű eltévedni néhány órára, amíg eldöntjük, mely fokozott valóságú lehetőséget kövessük. A mérnökök szívesen megvitatják a gyártás/szerelés minden egyes fázisának döntéseit, vagy az Ön RF NYÁK-jának felépítési folyamatában rejlő korlátozásokat, buktatókat és lehetőségeket.

Mi az RF áramköri lap?

A NYÁK-iparág szabványai szerint az RF áramköri lap minden olyan nagyfrekvenciás NYÁK, amely 100 MHz felett működik.

A rádiófrekvenciás osztályban, ahol a sebesség meghaladja a 2 GHz-t, mikrohullámú NYÁK-ról beszélünk.

Mi az a mikrohullámú NYÁK?

Az RF áramköri lapok és a mikrohullámú NYÁK-k közötti alapvető különbség azon rádiófrekvencia tartományban rejlik, amelyen belül működnek. Mikrohullámú NYÁK-k mindazok az RF áramköri lapok, amelyek 2 GHz felett működnek. Az RF áramköri lapokat és a mikrohullámú NYÁK-kat széles körben használják kommunikációs jelekhez minden olyan rendszerben, amely rádiójelek vételéhez és továbbításához szükséges.

Mikrohullámú nyomtatott áramköri lap és rádiófrekvenciás áramkörök:

Tipikus nehézségek és megoldásaik

Például az RF áramköri lapok és a mikrohullámú NYÁK-k tervezése sokkal nagyobb kihívást jelent, mint a hagyományos NYÁK-elrendezés. Ez annak a fényében van, hogy szinonim problémák léphetnek fel a rádiójelek vételében vagy továbbításában. A legjelentősebb problémák közül több is a zajérzékenység és a szigorúbb impedancia-tűrések kérdéséhez kapcsolódik.

A rádió- és mikrohullámú jelek sokkal érzékenyebbek a zajra, mint a hagyományos áramköri lapok, ugyanakkor sokkal szigorúbb tűrésekkel kell rendelkezniük az impedanciára nézve. Ezen problémák azonban megoldhatók földelési síkok segítségével és egy generívus ívsugár bevezetésével az impedancia-vezérelt pályáknál. Ezek a megoldások végső soron segíteni fogják az RF/mikrohullámú NYÁK-nak a legjobb teljesítmény elérésében.

RF lapok alkalmazási lehetőségei

Az RF lapok alkalmazási lehetőségei rendkívül sokoldalúak olyan területeken, mint a vezeték nélküli technológiák, kommunikáció, okostelefonok, érzékelők, robotika és biztonságtechnika. Az RF lapok iránti kereslet jelenleg nagy, különösen tekintve, hogy napjaink elektronikájában új innovációk bukkannak fel az ügyfelek igényeinek kezelésére és kielégítésére.

Fontos, hogy képzett RF NYÁK-gyártót válasszunk, hogy biztosítsuk a lapok pontos specifikációk szerinti és a megfelelő időn belüli gyártását. Cégünk hírnevéről szólva – az gyakorlatilag makulátlan. A cég büszkélkedhet azzal a ténnyel, hogy képesek vagyunk biztosítani a legnagyobb kihívást jelentő, mai koncepciók elrendezését.

RF ANYAGOK ALKALMAZÁS SZERINT

Segítségünkre vagyunk abban is, hogy a lapköltségek minden aspektusát lefedjük, egészen a gyártási ajánlásokig egy karcsú, ötven rétegű lap esetében.

Az RF NYÁK gyártása semmiképpen sem könnyű, de a folyamatban nincs varázslat.

E célból az alábbiakban több olyan tényezőt sorolunk fel, amelyeket a mérnököknek figyelembe kell venniük, ha RF gyártási projektbe kell kezdeniük:

Bár az olyan paraméterek, mint a dielektromos állandó, az RF-n kívüli legtöbb alkalmazásnál állandó számnak tekinthetők, ezek sokkal változékonyabbak az erős frekvenciatartományokban.

A lapon belüli hőmenedzsment fontos a NYÁK szerelés által a lapra helyezett extrém hőterhelések miatt. A fúrási művelet során az anyag hővezető képessége vagy ellenállása kulcsfontosságú a többrétegű halmok rétegről rétegre történő tájolásához.

A jellemzők közötti távolságok is döntőek lehetnek, mivel az RF lapok nagyon érzékenyek lehetnek, és zavarhatják a közeli jellemzőket.

Ezért fontos a megfelelő anyag kiválasztása a tervezett alkalmazás és a költség függvényében, mivel a többi kihívás nagy része ebből a döntésből fog fakadni.

Az RF NYÁK-ok anyagának kiválasztásakor mindig figyelembe kell venni néhány alapvető tulajdonságot.

A megfelelő anyag kiválasztása kompenzálhatja az RF kártya gyártásának teljes folyamatát, mivel vitathatatlanul ez a legfontosabb döntés.

A Dielektromos Állandó, egy Dinamikus Jellemző

Egy anyag dielektromos állandója az anyagban tárolt energia és a vákuumban tárolt energia arányaként definiálható, ugyanazon térerősség mellett.

Ez irányfüggő, ezért ez a dielektromos állandó különbözik a másiktól az anyag tengelyei alapján.

Az elsőt a Hőtágulási Együttható segítségével mérik.

A hőtágulási együttható (CTE) annak a mértéke, hogy egy darab mérete hogyan változik egy adott hőmérséklet-változás esetén. Ez egy módszer a hőállóság kvantifikálására is. Fő szerepet játszik a NYÁK-ok gyártási folyamatának fúrási és összeszerelési szakaszában.

Ahogy egy többrétegű veretben is, azok az elektronikai anyagok, amelyek eltérő CTE-vel rendelkeznek, eltérő módon fognak alakot változtatni. Az igazítás kérdése nagyon nagy aggodalomra ad okot a fúrási folyamat során, amikor a felső réteg gyorsabban növekszik, mint az alsó.

A PTFE, amely könnyen az egyik legjobb minőségű, széles körben használt RF anyag, fúráskor kenődhet, ha felmelegszik, és ez nem törölhető el. A funkcionális integrációs fázisban, ahol az alkatrészeket forrasztják rá, a CTE határozza meg, hogyan fogja kezelni a forrasztásból származó hőtágulási feszültséget. Egy gyenge CTE a kártya töréséhez vezethet a végső szakaszban, ami nagyon költséges a vállalat számára.

Ezen problémák kezelésére egy alacsonyabb CTE-vel rendelkező anyag erősebb lesz a fúrás és az összeszerelés szempontjából.

Veszteségi Tangens

A Veszteségi Tangens, akárcsak a dinamikus dielektromos állandó, egyike azon bonyolult hatásoknak, amelyek az RF-ben jelentkeznek, de az alacsonyabb frekvenciájú tervezésekben nem igazán károsak. Ez az anyag molekuláris szerkezetének, magának az anyagdarabnak a szövetének az eredménye.

Ennek eredményeként a jel szétszóródik, elnyelődik és hőként ég el, amikor a frekvencia növekszik. Egy meglehetősen fontos szempont, hogy egy analóg áramkörben amplitúdóveszteség lép fel.

Míg az összetett többrétegű kártyákon az alkatrészek meglehetősen kompakttá válhatnak, és a működés során keletkező extra hő egy figyelembe veendő tényező.

Távolság

Ahol a tisztítás szóba kerül, a távolság az RF alkalmazásokban kissé probléma lehet a keresztbeszéd és az úgynevezett felületi hatás miatt.

A keresztbeszéd egy olyan helyzet, amikor a kártya magassági elemei elkezdenek kölcsönhatásba lépni egymással, például a jelek csatolódnak vagy zavarják a közeli részeket és nemkívánatos csatolást okoznak. A felületi hatás egy olyan helyzet, amikor egy pálya ellenállása emelkedni kezd, ami ellenállási jellegű veszteségekhez vezet, amelyek hőt termelnek az áramkörben. Ez olyan tényezőkkel arányos, mint a pálya szélessége és hossza, és a probléma fokozódik a frekvencia növekedésével.

A biztonságos minimális távolságok különböző módon változnak. Ha válaszra van szüksége bármilyen minimális távolsággal kapcsolatos kérdésre vagy más RF NYÁK tervezési irányelvekre, lépjen kapcsolatba az SFC-vel még ma.

Nedvességfelvétel

Egy másik figyelembe veendő tényező az a környezet, amelyben az eszköz működni fog. Ha a kártya egy légkondicionált környezettel rendelkező laboratóriumba kerül, a nedvességfelvétel ezzel az anyaggal nem lehet aggodalomra ok. Ha azonban a kártyát kívül, esős éghajlaton kell felszerelni, vagy rövid időre előzetes tervezés nélkül vízbe kerülhet, akkor a nedvesség bejutása nagyobb jelentőséggel bír.

Költség vs. Teljesítmény

Bizonyos anyagtípusok rendkívüli tulajdonságokkal rendelkeznek. Javasolt dielektromos állandóik és hőtágulási együtthatóik kifejezetten az Ön alkalmazásához lettek tervezve. Sajnos az ilyen anyagok általában költségesek. A költség, az elektromos teljesítmény és a hőtulajdonságok között azonban nehéz jó egyensúlyt találni; de ez biztosan nem lehetetlen.