גורמי האינדיקטור החשובים לבחירת חומרי לוח PCB במהירות-גבוהה-גבוהה (לוח מעגלים מודפסים) כוללים את ההיבטים הבאים:
1. יציבות תדר ויציבות תרמית של Dk (קבוע דיאלקטרי);
בנוסף לשאיפה ל-Dk נמוך, חשוב יותר ש-Dk יישאר קבוע ככל האפשר לאורך כל טווח תדרי ההפעלה (כגון 10GHz עד 100GHz) וטווח טמפרטורת הפעולה. תנודות מוגזמות ב-Dk עם תדר או טמפרטורה עלולות להוביל לאובדן עכבה של שליטה ועיוות אות.
2. הערך הנמדד של Df (משיק הפסד/הפסד דיאלקטרי) בתדר המטרה;
לחומרים רבים יש Df נמוך ב-1MHz, אך עלייה משמעותית מעל 10GHz. בחירת חומר בתדר גבוה ו-גבוהה חייבת להתייחס ל-Df בתדר היישום היעד (כגון 10GHz, 28GHz, 77GHz), ולא לערכי תדר-נמוכים טיפוסיים.
3. חספוס פני השטח של רדיד נחושת (אובדן מוליך)
השפעת העור היא משמעותית בתדרים גבוהים, וככל שרדיד הנחושת מחוספס יותר, כך אובדן המוליך גדול יותר. לכן, לעתים קרובות נבחרים רדיד נחושת בפרופיל נמוך במיוחד (VLP, HVLP) ואפילו רדיד נחושת מגולגל, ויש לשים לב לחוזק ההדבקה שלהם עם ממשק השרף.
4. אפקט מארג זכוכית
עבור אותות דיגיטליים במהירות-גבוהה (זוגות דיפרנציאליים), הקבוע הדיאלקטרי הלא אחיד של בד זכוכית E-רגיל יכול לגרום להמרה דיפרנציאלית למצב משותף ולסטיית השהיית זמן. בעת בחירת חומרים, ניתן לשקול בד סיבים פתוחים, בד שטוח, בד ללא זכוכית (כגון LCP, PTFE+חומר מילוי קרמי) או הימנעות מהם באמצעות עיצוב חיווט.
5. טמפרטורת פירוק תרמי (Td) וטמפרטורת מעבר זכוכית (Tg)
חומרים בתדירות גבוהה ו-גבוהה משתמשים לעתים קרובות ב-PTFE, פחמימנים או שרף PPO שונה עקב Df נמוך, וה-Tg וה-Td של חומרים אלו קובעים את האמינות התרמית של הלחמה ללא עופרת-ותפעול-לטווח ארוך. לדוגמה, PTFE צריך לשים לב ליציבות הממדית-בטמפרטורה הגבוהה שלו.
6. ספיגת לחות ויציבות Dk/Df בתנאים רטובים;
לחות (Dk ≈ 80, Df גבוה) עלולה לפגוע קשות בביצועים החשמליים. PTFE, חומרים כגון שרפי פחמימנים בעלי ספיגת לחות נמוכה, אך לחלק מחומרי Dk נמוך עשויה להיות עלייה משמעותית ב-Dk/Df לאחר ספיגת לחות, ויש לשים לב לסחיפת הביצועים בתנאי לחות.
7. אניזוטרופיה;
לחלק מהלוחות יש ערכי Dk שונים בכיוון X/Y (מישור) ובכיוון Z (כיוון עובי), או שכיוון האריגה של בד זכוכית משפיע על הקבוע הדיאלקטרי, שיש לו השפעה על חיווט מהיר- (כגון עקביות כיוונית דיפרנציאלית).
הליבה של בחירת חומרים בתדירות גבוהה-וגבוהה היא לאזן בין Dk/Df נמוך ויציב, רדיד נחושת חספוס נמוך, אמינות תרמית/מכנית מספקת ויכולת עיבוד (במיוחד הקושי של מתכת חורים בחומרי PTFE) בתדירות היעד ובתנאי הפעולה (טמפרטורה/לחות).
אם אתה צריך המלצות טיפוסיות לבחירת חומרים עבור יישומים ספציפיים (כגון אנטנות גל 5G מילימטר, לוחות אחוריים של מודול אופטי 400G, מכ"ם רכב), אני יכול לרשום עוד סדרות לוחות מסחריות מתאימות (כגון Rogers, Taconic, Isola, F4B Panasonic Megtron, Taiyao, Shengyi וכו'). ברוכים הבאים להתייעץ איתנו ב-Zhongyang Circuit כדי לספק פתרונות טובים יותר;