Výroba vysokofrekvenčních desek plošných spojů TMM
Výroba vysokofrekvenčních desek plošných spojů TMM aplikuje specifikovanou konstrukci TMM na RF, mikrovlnné a vysoce spolehlivé plošné spoje. Konečná dielektrická tloušťka, geometrie mědi, vrtání, registrace a plán ověření impedance musí být v souladu s RF návrhem. Výběr jakosti zůstává důležitý, protože dielektrická konstanta, disipační činitel, tloušťka laminátu, profil mědi a symetrie vrstvy ovlivňují hotový obvod.
Tato příručka vysvětluje, jak si vybrat mezi materiály Rogers TMM3, TMM4, TMM6, TMM10, TMM10i a TMM13i; jak vlastnosti materiálu ovlivňují skutečnou desku plošných spojů; co je třeba zvážit u mikropáskových, páskových a hybridních spojů; a jaké informace by měly být uvedeny při žádosti o cenovou nabídku na desku plošných spojů Rogers TMM. Pokud vyhodnocujete TMM pro filtry, vazební členy, antény, radarové moduly, desky satelitní komunikace, výkonové zesilovače nebo přesné mikrovlnné sestavy, tato stránka vám pomůže učinit praktické inženýrské a výrobní rozhodnutí.
Obsah
- Rozsah výroby vysokofrekvenčních desek plošných spojů TMM
- Proč si konstruktéři vybírají Rogers TMM pro vysokofrekvenční desky plošných spojů
- Materiálové třídy a klíčové vlastnosti Rogers TMM
- Jak Dk, Df a tloušťka ovlivňují výkon desek plošných spojů
- Jak vybrat správnou jakost Rogers TMM
- Návrh stohování pro vysokofrekvenční desku plošných spojů Rogers TMM
- Kontrola vložených ztrát: Měď, povrchová úprava a geometrie
- Úvahy o výrobě desek plošných spojů Rogers TMM
- Rogers TMM vs. PTFE, RO4350B a oxid hlinitý
- Výrobní provedení a typické použití desek
- Kontrolní seznam cenové nabídky a návrhu plošných spojů Rogers TMM
Tato příručka vysvětluje výrobní kontroly společné pro vysokofrekvenční desky TMM, včetně uvolnění vrstvy, definice mědi, vrtání, registrace a ověření impedance. Požadavky specifické pro daný stupeň a aplikaci by měly být porovnány s vydaným návrhem.
Rozsah výroby vysokofrekvenčních desek plošných spojů TMM
Vysokofrekvenční deska plošných spojů Rogers TMM používá jako vysokofrekvenční dielektrickou vrstvu termosetový mikrovlnný laminát Rogers TMM. Lamináty TMM jsou keramicky plněné termosetové polymerní kompozity určené pro mikrovlnné obvody s mikropáskovým a páskovým vedením, takže zde uvedená materiálová diskuse by měla být čtena společně s praktickými požadavky na návrh vysokofrekvenčních desek plošných spojů Rogers TMM, jako je řízená impedance, referenční roviny a vysokofrekvenční přechody. V hotové desce tento laminát není jen mechanickým nosičem pro měděné vodiče; je také součástí elektrického návrhu. Jeho dielektrická konstanta řídí impedanci vodičů, elektrickou délku, rezonanční frekvenci a vlnovou délku uvnitř desky. Jeho disipační činitel přispívá k dielektrickým ztrátám. Jeho tolerance tloušťky, adheze mědi, rozměrová stabilita a tepelná roztažnost ovlivňují, jak konzistentně vyrobený PCB odpovídá simulaci; u návrhů, kde jsou dominantním problémem drift Dk a tepelné cykly, viz související průvodce o chování teplotně stabilních desek plošných spojů Rogers TMM.
Slovo „TMM“ se často vyhledává, jako by se jednalo o jeden materiál, ale ve skutečnosti se jedná o řadu laminátů. Tato řada zahrnuje nízké až vysoké dielektrické konstanty, od TMM3 na konci s nízkým Dk až po TMM13i na konci s vysokým Dk. To umožňuje inženýrům vybrat laminát na základě velikosti obvodu, šířky pásma, rozpočtu ztrát, úrovně výkonu, mechanické spolehlivosti a nákladů. Napájecí zdroj pro desku plošných spojů širokopásmové antény Rogers TMM může vyžadovat materiál TMM s nižším Dk, aby se udržely vyrobitelné rozměry tras a nižší disperze. Kompaktní filtr, vazební člen nebo náhrada keramického substrátu může vyžadovat TMM10, TMM10i nebo TMM13i pro zmenšení velikosti obvodu a podporu kontrolovaného chování při vysokém Dk.
V praxi se deska plošných spojů Rogers TMM volí tehdy, když konstrukce vyžaduje větší elektrickou opakovatelnost a mikrovlnnou stabilitu, než může poskytnout FR4, ale také lepší mechanické a procesní chování než mnoho měkkých materiálů na bázi PTFE. TMM je termosetový systém, takže odolává tečení a tečení za studena lépe než PTFE. U standardních konstrukcí TMM také nevyžaduje před bezproudovým pokovováním ošetření naftenátem sodným, což může zjednodušit výrobu desek plošných spojů ve srovnání s některými mikrovlnnými materiály PTFE. Tyto vlastnosti jsou důležité, když má deska mnoho pokovených průchozích otvorů, slepých nebo zapuštěných otvorů, těsné registrace, oblasti spojování vodičů nebo opakované tepelné vystavení; jsou také důvodem, proč by se měl výrobní postup včas projednat s dílnou, která má zkušenosti s výrobou desek plošných spojů Rogers TMM.
Důležitá technická kritéria
Před uvedením vysokofrekvenční desky plošných spojů TMM na trh musí inženýři a kupující obvykle vyřešit několik praktických otázek:
- Který stupeň Rogers TMM mám použít: TMM3, TMM4, TMM6, TMM10, TMM10i nebo TMM13i?
- Jaké jsou hodnoty Dk a Df a které Dk by se mělo použít v řešiči polí?
- Je TMM pro můj návrh lepší než RO4350B, RT/duroid 5880 nebo oxid hlinitý?
- Může výrobce desek plošných spojů zpracovávat TMM běžnými kroky vrtání, pokovování a frézování a kdy bych měl zapojit výrobce desek plošných spojů Rogers TMM?
- Jakou měděnou fólii a povrchovou úpravu je třeba použít ke snížení ztrát rádiových vln?
- Lze TMM použít v hybridním vícevrstvém skládání s FR4 nebo jiným laminátem Rogers?
- Jaké informace by měly být poskytnuty, aby bylo možné získat přesnou cenu desky plošných spojů Rogers TMM a vyhnout se výrobnímu riziku?
Níže uvedené části se těmito otázkami zabývají z pohledu kupujícího desek plošných spojů, RF inženýra a výrobce.
Proč si konstruktéři vybírají Rogers TMM pro vysokofrekvenční desky plošných spojů
Stabilní dielektrické chování pro laděné RF obvody
Vysokofrekvenční obvody jsou citlivé na změny dielektrické konstanty, a proto by se stabilita materiálu, řízení vrstvení a praxe vf uspořádání měly považovat za jeden konstrukční systém, nikoli za samostatná témata. Malá chyba Dk může posunout střední frekvenci filtru, změnit fázi napájecí sítě, rozladit anténu nebo vzdálit přizpůsobovací síť od zamýšleného bodu impedance. Materiály Rogers TMM jsou navrženy pro použití v mikrovlnných troubách s řízenými dielektrickými konstantami a nízkými disipačními činiteli v celé řadě. Díky tomu jsou vhodnější než běžné FR4, když se geometrie mědi musí promítnout do předvídatelného vf výkonu.
U nízkofrekvenčních digitálních desek může být dielektrická variace absorbována časovou rezervou nebo vyrovnáním. U mikrovlnných desek se však laminát stává součástí rovnice obvodu. Čtvrtvlnné vedení, vazební člen odbočného vedení, interdigitální filtr nebo patch anténa mohou selhat jednoduše proto, že skutečná efektivní dielektrická konstanta neodpovídá tomu, co model předpokládal. Použití známého vysokofrekvenčního laminátu pomáhá snížit tuto nejistotu před sestavením prvního prototypu; širší pravidla pro rozvržení VF signálu ohledně návratové cesty a přechodů naleznete v tomto průvodci materiály se stránkou Rogers TMM RF PCB.
Termosetová tuhost namísto měkkosti PTFE
Mnoho mikrovlnných laminátů s velmi nízkými ztrátami je na bázi PTFE. PTFE nabízí vynikající výkon z hlediska elektrických ztrát, ale může být mechanicky měkký a může vyžadovat speciální manipulaci nebo zpracování. Rogers TMM nabízí konstruktérům jinou rovnováhu: kombinuje nízké dielektrické ztráty s tuhou termosetovou strukturou. Výhodou není jen mechanické pohodlí. Tuhost pomáhá s registrací, kvalitou otvorů, stabilitou měděného vzoru, rovinností montáže a dlouhodobou rozměrovou stabilitou.
To je důležité v reálné výrobě, zejména když se projekt přesouvá od výběru materiálu k vrtání, pokovování, směrování a kontrole. Pokud deska plošných spojů obsahuje husté propojky, pokovené montážní otvory, smíšené VF a řídicí obvody nebo vícevrstvou konstrukci, musí výrobce desku opakovaně vrtat, pokovovat, zobrazovat, leptát, laminovat a směrovat. Materiál, který odolává tečení, tečení za studena a poškození procesem, se snáze dodržuje v toleranci, což snižuje riziko v procesu výroby TMM. To je jeden z hlavních důvodů, proč se TMM používá v náročných vysokofrekvenčních sestavách, místo aby se vybíral pouze podle čísel Dk a Df. Highleap používá uvolněnou jakost materiálu a stackup k nastavení výrobní postupu, místo aby na každý návrh aplikoval jeden generický recept TMM. Výsledkem je procesní okno vázané na jakost, tloušťku desky, strukturu otvorů a VF geometrii skutečného projektu. Přesné hodnoty vlastností materiálu by měly být zkontrolovány s aktuální dokumentací dodavatele pro danou jakost a konstrukci.
Možnosti s vysokým Dk pro kompaktní uspořádání mikrovlnných trub
Rodina materiálů TMM zahrnuje materiály s vysokým Dk, jako jsou TMM10, TMM10i a TMM13i. Tyto materiály umožňují menší RF struktury, protože vlnová délka uvnitř dielektrika se s rostoucí dielektrickou konstantou snižuje. Filtry, rezonátory, vazební členy a některé anténní struktury se mohou ve srovnání s materiály s nižším Dk výrazně zmenšit.
Vysoká hodnota Dk neznamená automaticky lepší hodnotu. Může zúžit šířku pásma, zvýšit citlivost na tolerance, zmenšit šířku stop a zvýšit koncentraci elektrického pole. Pokud je však miniaturizace skutečným požadavkem, poskytují desky plošných spojů s vysokým Dk (TMM) praktickou cestu bez nutnosti okamžitého přechodu na křehké keramické substráty. U některých konstrukcí, zejména těch, které historicky používaly oxid hlinitý pro vysoký výkon Dk, může deska plošných spojů s vysokým Dk (TMM) nabídnout výrobní postup podobný deskám plošných spojů a měla by být vyhodnocena s ohledem na výkon v rádiovém spektru i cenu desky plošných spojů Rogers TMM.
Dobrá spolehlivost pokoveného průchozího otvoru
Materiály Rogers TMM mají koeficienty tepelné roztažnosti, které se blíží koeficientům mědi. To je cenné pro pokovené průchozí otvory, protože měděné válce a dielektrické materiály se během tepelných cyklů, pájení a provozu roztahují odlišně. Pokud je nesoulad velký, válce průchozích otvorů mohou prasknout, kontaktní plošky se mohou zvednout nebo může dojít ke zhoršení spolehlivosti stěn otvoru.
Vysokofrekvenční desky často používají mnoho průchodů: uzemňovací stehovací průchody vedle koplanárních vlnovodů, oplocení průchodů kolem filtrů, uzemňovací průchody v blízkosti kontaktních plošek součástek, přechody mezi vrstvami páskového vedení a mikropáskového vedení a tepelné průchody pod výkonovými zařízeními; tyto struktury průchodů jsou podrobněji popsány v příručce Rogers TMM pro mikrovlnné desky plošných spojů. V těchto návrzích není spolehlivost pokovených otvorů druhořadým detailem. Je součástí vysokofrekvenčního výkonu a dlouhodobé spolehlivosti produktu.
Materiálové třídy a klíčové vlastnosti Rogers TMM
Rodina TMM zahrnuje několik jakostí s různými dielektrickými konstantami. Nejčastější chybou je výběr jakosti pouze na základě porovnání čísla Dk z předchozího návrhu. Lepším přístupem je porovnat procesní Dk, návrhový Dk, tangens ztrát, tepelný koeficient dielektrické konstanty, tepelnou vodivost, CTE, dostupnou tloušťku a výrobní požadavky dohromady.
Níže uvedená tabulka shrnuje hlavní třídy Rogers TMM používané pro práci s vysokofrekvenčními deskami plošných spojů. Uvedené hodnoty jsou typické referenční hodnoty a před uvolněním do výroby by měly být ověřeny podle nejnovějšího datového listu Rogers, skutečné dostupnosti laminátu a skladových zásob výrobce TMM materiálu.
| Třída TMM | Procesní Dk při 10 GHz | Design Dk, 8–40 GHz | Df při 10 GHz | Tepelná vodivost | Typický návod k použití |
|---|---|---|---|---|---|
| TMM3 | 3.27 0.032 ± | 3.45 | 0.0020 | Přibližně 0.70 W/m·K | VF vedení s nižším Dk, širší trasy, širokopásmové obvody, antény a napájecí zdroje vyžadující předvídatelně nízké ztráty. |
| TMM4 | 4.50 0.045 ± | 4.70 | 0.0020 | Přibližně 0.70 W/m·K | RF rozvržení se střední Dk, kde je potřeba zmenšení velikosti bez přechodu na materiály s velmi vysokou Dk. |
| TMM6 | 6.00 0.080 ± | 6.30 | 0.0023 | Přibližně 0.72 W/m·K | Kompaktní mikrovlnné obvody, filtry, přizpůsobovací sítě a rozvržení vyžadující větší zmenšení velikosti. |
| TMM10 | 9.20 0.230 ± | 9.80 | 0.0022 | Přibližně 0.76 W/m·K | Obvody s vysokým Dk, miniaturizované rezonátory a kandidáti na náhradu oxidu hlinitého, kde je preferováno zpracování desek plošných spojů. |
| TMM10i | 9.80 0.245 ± | 9.90 | 0.0020 | Přibližně 0.76 W/m·K | Konstrukce s vysokým Dk vyžadující izotropní dielektrické chování a stabilní kompaktní RF struktury. |
| TMM13i | 12.85 0.35 ± | 12.20 | 0.0019 | Přibližně 0.76 W/m·K | Hodnocení velmi kompaktních obvodů s vysokým Dk, rezonátorů, mikrovlnných modulů s vysokou hustotou a náhrady keramických substrátů. |
Proces Dk vs. design Dk
Materiály Rogers TMM uvádějí jak procesní Dk, tak i konstrukční Dk. Procesní Dk je hodnota používaná pro kontrolu a kvalifikaci materiálu podle specifikované zkušební metody. Konstrukční Dk je určena pro modelování obvodů ve vyšším frekvenčním rozsahu a obvykle je relevantnějším vstupem pro návrh mikropáskových nebo páskových vedení. Záměna těchto dvou čísel může vést k tomu, že deska se v dokumentaci jeví správně, ale po výrobě má odlišné hodnoty.
Například pokud inženýr modeluje mikropáskovou linku TMM10 s využitím procesní hodnoty Dk 9.20, když je návrhová hodnota Dk pro příslušnou strukturu blíže k hodnotě 9.80, může se vypočítaná impedance a elektrická délka posunout. Rozdíl může být obzvláště důležitý u rezonančních obvodů, fázově přizpůsobených sítí a milimetrových vlnových struktur. Nejlepší praxí je použít návrhovou hodnotu Dk v řešiči pole nebo elektromagnetickém modelu a poté ověřit konečné sestavení s údaji od výrobce desek plošných spojů a dodavatele laminátu.
Tolerance Dk a opakovatelnost výroby
Tolerance Dk není jen specifikací nákupu; ovlivňuje, jak moc se od sebe výrobní desky liší, zejména u teplotně citlivých konstrukcí, kde musí být do rozpočtu tolerancí zahrnuta stabilita Dk v závislosti na teplotě. Jeden prototyp lze vyladit ořezáním nebo změnou hodnoty součástky. Výrobní série RF desek se musí opakovat napříč panely, šaržemi a montážními cykly. Řízený dielektrický rozsah Rogers TMM pomáhá snižovat frekvenční drift mezi jednotkami, ale konečná opakovatelnost stále závisí na tloušťce laminátu, tloušťce mědi, kompenzaci leptání, rozhodnutích o pájecí masce, procesu lisování a disciplíně měření.
U filtrů s vysokým Q faktorem, fázovaných napájecích sítí, mikrovlnných senzorů a radarových vstupů by měl toleranční rozpočet zahrnovat dielektrickou toleranci, toleranci leptání mědi, registraci, polohu propojení, tloušťku povrchové úpravy a parazitní vlastnosti sestavy. Výběr materiálu je výchozím bodem, nikoli úplným řešením.
Jak Dk, Df a tloušťka ovlivňují výkon desek plošných spojů
Dielektrická konstanta řídí impedanci a fyzickou velikost
Dielektrická konstanta určuje, jak se elektromagnetická pole šíří dielektrikem desky plošných spojů a kolem ní. V mikropáskovém vedení je část pole v laminátu a část ve vzduchu, takže obvod má efektivní dielektrickou konstantu. V páskovém vedení je větší část pole obsažena uvnitř dielektrika, takže vztah k Dk laminátu je jiný. V obou případech Dk silně ovlivňuje impedanci, fázovou rychlost a vlnovou délku.
Vyšší Dk zkracuje vlnovou délku. To umožňuje použití menších rezonátorů, kratších čtvrtvlnných úseků a kompaktnějších filtrů. Obvykle to také zužuje šířku stop pro danou impedanci a tloušťku dielektrika. Užší vedení mohou zvýšit ztráty vodičů a zvýšit důležitost tolerance leptání. Nižší Dk poskytuje širší stopy a může podporovat širší šířku pásma, ale vyžaduje větší plochu desky pro rezonanční struktury. Správná hodnota Dk je proto volbou na úrovni obvodu, spíše než jednoduchým rozhodnutím „vyšší je lepší“ nebo „nižší je lepší“, a měla by být porovnána s impedancí, ztrátami, velikostí desky a očekávanou cenou desky plošných spojů TMM.
Ztrátový faktor přispívá k dielektrickým ztrátám
Ztrátový činitel, nazývaný také tangens ztrát neboli Df, popisuje, kolik vysokofrekvenční energie dielektrikum absorbuje a přeměňuje na teplo. Materiály Rogers TMM mají nízké hodnoty Df, okolo 0.0019 až 0.0023 při 10 GHz. To je vhodné pro mnoho mikrovlnných desek, zejména ve srovnání s univerzálním FR4. Není však vždy nižší než u nejlepších PTFE materiálů. PTFE laminát s velmi nízkými ztrátami může stále zvítězit, pokud je celý návrh ovlivněn požadavky na vložené ztráty.
V reálné desce plošných spojů je vložený útlum součtem více efektů. Dielektrické ztráty jsou pouze jednou částí. Ztráta vodiče, drsnost mědi, povrchová úprava, záření, únik skrz nespojitosti, přechody přes vodiče a spuštění konektorů – to vše může dominovat při vysokých frekvencích. Deska plošných spojů Rogers TMM může stále fungovat špatně, pokud volby uspořádání a výroby neodpovídají návrhu RF; doprovodný článek o mikrovlnných deskách plošných spojů Rogers TMM se podrobněji zabývá rozpočtováním vložených útlumů.
Tloušťka ovlivňuje impedanci, vazbu a ztráty
Tloušťka laminátu je jednou z nejdůležitějších praktických proměnných u vysokofrekvenčních desek plošných spojů. Pro cílovou impedanci obvykle silnější dielektrikum vyžaduje širší stopu, zatímco tenčí dielektrikum vyžaduje užší stopu. Širší stopy mohou snížit ztráty vodičů a mohou být snadněji leptatelné, ale také zabírají více plochy a mohou zvýšit vazbu s blízkými strukturami. Tenčí dielektrika podporují kompaktnější vedení a těsnější vazbu, ale mohou impedanci učinit citlivější na změny leptání.
Pro práci s řízenou impedancí a rádiovými vlnovými délkami by výkres desky plošných spojů měl specifikovat dielektrickou tloušťku mezi vrstvami mědi, nikoli pouze tloušťku hotové desky. Výrobce by měl potvrdit, zda se jedná o tloušťku materiálu jádra, prepregu/spojové vrstvy nebo o tloušťku lisovanou po laminaci. U hybridních vícevrstvých desek je tento rozdíl důležitý, protože různé materiály se liší kompresí a mohou mít různé dielektrické vlastnosti.
Tepelné chování je důležité ve výkonových RF obvodech
Vysokofrekvenční desky nejsou vždy desky s nízkým příkonem. Výkonové zesilovače, vysílací moduly, radarové desky a anténní napájecí sítě mohou generovat značné teplo. Materiály Rogers TMM nabízejí tepelnou vodivost kolem 0.70 až 0.76 W/m·K v závislosti na jakosti, což je v porovnání s mnoha konvenčními levnými dielektriky lepší. Teplo však musí být řízeno celou strukturou desky: měděnou plochou, přes pole vodičů, kovovými strukturami, způsobem upevnění součástek, kontaktem v krytu, regulací pájených dutin a prouděním vzduchu.
Tepelný návrh a návrh rádiových vf profilů by měly být posuzovány společně. Přidání tepelných prostupů může zlepšit rozvod tepla, ale může narušit zemní proud nebo vytvořit nežádoucí vazbu, pokud nejsou správně umístěny. Zvětšení plochy mědi může pomoci s teplem, ale může také změnit impedanci nebo rezonanční chování. Dobrý návrh desky plošných spojů Rogers TMM vyvažuje rádiovou kontinuitu, tepelnou vodivost a vyrobitelnost, místo aby optimalizoval každé z nich odděleně.
Jak vybrat správnou jakost Rogers TMM
Použijte TMM3, pokud je užitečná nižší Dk a širší RF stopy.
TMM3 se často zvažuje, když návrh vyžaduje nízké ztráty, kontrolovanou Dk a velkorysejší rozměry přenosového vedení, jako jsou širší anténní napájecí vedení nebo širokopásmové VF směrování. S procesním Dk 3.27 a konstrukčním Dk kolem 3.45 je užitečný pro anténní napájecí vedení, širokopásmová VF vedení, vazební členy a mikrovlnné obvody, kde by příliš vysoká Dk zúžila trasy nebo omezila šířku pásma. TMM3 může být také atraktivní při nahrazování PTFE materiálu s nižší Dk, ale při hledání lepší mechanické tuhosti. U člena rodiny TMM3 s nižším Dk se požadavky na VF desku promítají do výběru třídy jakosti do specifické konstrukce desky.
Nevýhodou je plocha desky. Čtvrtvlnná struktura TMM3 bude větší než stejná struktura na TMM6, TMM10 nebo TMM13i. Pokud velikost produktu není dominantním omezením, může být větší geometrie ve skutečnosti užitečná, protože snižuje citlivost na leptání a umožňuje čistší přechody. Pokud je kritická kompaktnost, může být vhodnější třída TMM s vyšším Dk.
Při vyvažování velikosti a vyrobitelnosti použijte TMM4 nebo TMM6
TMM4 a TMM6 se v této řadě nacházejí uprostřed. Ve srovnání s TMM3 zmenšují velikost obvodu a zároveň se vyhýbají velmi vysokému Dk chování, jaké mají TMM10 a TMM13i. Tyto jakosti jsou vhodné pro kompaktní RF sítě, frekvenčně selektivní struktury, přizpůsobovací obvody a konstrukce, kde je třeba zachovat vyrobitelnou šířku stop, vazební mezery a toleranci citlivosti.
Pro mnoho návrhů je TMM6 praktickým středem. Nabízí větší zmenšení velikosti než TMM4, ale neposouvá rozvržení do stejného miniaturizovaného režimu jako TMM10 nebo TMM13i. Správnou volbu je třeba ověřit pomocí kalkulátoru impedance, 2D řešiče pole nebo celovlnného EM modelu, protože požadovaná šířka a rozteč stop může být rozhodujícím faktorem spíše než samotná nominální hodnota Dk; poté by se mělo sestavení zkontrolovat u výrobce desek plošných spojů kompatibilních s TMM.
Pro kompaktní obvody s vysokou Dk použijte TMM10, TMM10i nebo TMM13i
TMM10, TMM10i a TMM13i se volí tehdy, když je potřeba vysoká dielektrická konstanta pro zmenšení fyzikálních rozměrů nebo dosažení specifického rozložení pole. Tyto jakosti jsou běžnými kandidáty pro miniaturizované filtry, rezonátory, mikrovlnné moduly s vysokou hustotou a aplikace, kde by se jinak daly zvážit keramické substráty. Pokud je vybrána jakost s vyšším dielektrickým kmitočtem (Dk), pak výroba TMM10 pro kompaktní RF geometrii zohledňuje rozměry rezonátoru a citlivost výroby.
Návrh s vysokou hodnotou Dk vyžaduje disciplínu. Stejná kompaktnost, která činí rozvržení atraktivním, může také zvýšit citlivost na malé rozměrové změny. Spojovací mezery se stávají kritičtějšími, efekty pájecí masky mohou být znatelnější a blízký kov může mít silnější vliv. U desek Rogers TMM s vysokou hodnotou Dk by měl být návrh zkontrolován s ohledem na konečné výrobní možnosti: před vydáním rozvržení by měly být potvrzeny minimální trasy a prostor, tolerance leptání, registrace, vůle mezi vrtákem a mědí a tloušťka povrchové úpravy.
Pokud je důležité izotropní chování, zvažte TMM10i a TMM13i
„i“ v TMM10i a TMM13i označuje izotropní chování. Izotropní dielektrické chování může být cenné tam, kde se mění orientace elektrického pole nebo kde návrh závisí na předvídatelném chování ve více osách. U složitých mikrovlnných modulů, rezonátorů, vestavěných struktur nebo přechodů to může snížit nejistotu modelování ve srovnání s materiály, které mají silnější směrovou závislost.
Jednoduchý pracovní postup pro výběr jakosti
Praktický proces výběru začíná spíše funkcí RF než seznamem materiálů. Nejprve se určí cílová impedance, provozní frekvence, šířka pásma a povolený vložený útlum. Za druhé se odhadne fyzická velikost požadovaná pro materiály s nízkým, středním a vysokým Dk. Za třetí se zkontroluje, zda jsou výsledné šířky tras, mezery, vzdálenosti mezi propojeními a měděné prvky vyrobitelné. Za čtvrté se porovná rozpočet ztrát, tepelné požadavky a náklady. Nakonec se postaví první prototyp s kuponovými strukturami, aby bylo možné impedanci a ztráty měřit, a ne jen předpokládat.
Pokud se dva typy TMM jeví jako elektricky zpracovatelné, vyberte ten, který poskytuje nejrobustnější výrobní okno. Materiál, který vytváří extrémně úzké stopy nebo kritické mezery, může v simulaci vypadat dobře, ale ve výrobě se může stát drahým nebo nestabilním. U mnoha komerčních RF desek je vyrobitelnost stejně důležitá jako nominální elektrický výkon.

Návrh stohování pro vysokofrekvenční desku plošných spojů Rogers TMM
Jednovrstvé a oboustranné RF desky
Nejjednodušší deska plošných spojů Rogers TMM je oboustranná deska s VF stopami na jedné straně a souvislou zemnící rovinou na druhé straně, což je struktura běžně používaná v rozvržení desek plošných spojů Rogers TMM RF. Tato struktura je běžná pro mikropáskové obvody, anténní napájecí zdroje, filtry a vyhodnocovací desky. Jejími výhodami jsou dostupnost, nižší náklady, snadnější sondování a méně proměnných laminace. Mezi její omezení patří záření, vystavení VF vedení okolnímu prostředí a snížená izolace ve srovnání s páskovým vedením.
U oboustranných RF desek by měla zemnící rovina zůstat pod vedeními s řízenou impedancí souvislá. Vyhněte se vedení digitálních vedení, děličů napájení nebo velkých antipadů přímo pod citlivými RF cestami. Zemnící průchodky by měly být umístěny v blízkosti přechodů, konektorů, uzemnění součástek a okrajů koplanárních vlnovodů. Pokud deska obsahuje montážní otvory, stínění nebo kovové kryty, je třeba včas zvážit jejich vliv na RF pole.
Mikropáskový, uzemněný koplanární vlnovod a páskové vedení
Mikropáskový vodič se široce používá, protože je jednoduchý a snadno se ladí. Umožňuje montáž součástek přímo na stejnou stranu jako VF trasa, ale může vyzařovat více než zakopané struktury a může být citlivý na pájecí masku, výšku krytu a blízký kov. Uzemněný koplanární vlnovod přidává uzemněnou měď vedle VF trasy a používá stehování propojení propojením k propojení těchto uzemnění s referenční rovinou. To může zlepšit izolaci a usnadnit přechody, ale vyžaduje to pečlivou kontrolu šířky trasy, mezery a rozteče propojení propojením.
Páskové vedení vkládá signálovou stopu mezi referenční roviny. Poskytuje lepší stínění a izolaci, což je užitečné u hustých mikrovlnných modulů nebo desek s citlivými přijímacími cestami. Nevýhodami jsou složitost výroby, obtížnější ladění a silnější závislost na řízení tloušťky laminace. Pokud obvod používá páskové vedení, musí soustava jasně definovat tloušťku jádra a spojovací vrstvy a výrobce by měl před uzamčením impedančního modelování potvrdit konečnou tloušťku lisování.
Hybridní vícevrstvé stohy
Hybridní systém využívá Rogers TMM pouze tam, kde je vyžadován vysokofrekvenční výkon, a pro digitální, řídicí nebo napájecí vrstvy používá jiný materiál, často FR4 nebo jiný laminát Rogers. Tento přístup může snížit náklady a zachovat praktickou tloušťku desky. Může také umožnit umístění VF obvodů na vnější vrstvě TMM, zatímco digitální směrování, rozvod napájení a mechanická podpora jsou umístěny jinde.
Hybridní konstrukce musí být pečlivě navržena. Různé materiály mají různý součinitel tepelné roztažnosti (CTE), vlhkostní chování, teploty laminace a dielektrické vlastnosti. Složení by mělo být pokud možno symetrické, aby se snížilo prohýbání a kroucení. Výběr vrstev by měl být kompatibilní s oběma materiály a s požadovaným cyklem laminace. RF model by měl zahrnovat skutečné dielektrikum vedle stopy, nikoli idealizovaný materiál, který po výrobě zmizí.
Referenční roviny a návratový proud
Každá vysokofrekvenční stopa potřebuje řízenou zpětnou cestu. Na vysokofrekvenčních a mikrovlnných frekvencích sleduje zpětný proud cestu s nejnižší indukčností, obvykle přímo pod nebo vedle signálového vodiče. Rozdělení rovin, dutiny, velké protilehlé plochy, mezery mezi průchody a špatně umístěné přechody tuto cestu proudu přerušují. Výsledkem může být nespojitost impedance, zvýšené ztráty, vyzařování, přeslechy nebo neočekávaná rezonance.
U vysokofrekvenčních desek plošných spojů Rogers TMM by rozvržení mělo zachovat spojitou referenční rovinu VF pod přenosovými vedeními. Když signál mění vrstvy, umístěte zemnící průchodky blízko přechodu, aby i zpětný proud mohl měnit vrstvy. Při použití uzemněného koplanárního vlnovodu udržujte ploty průchodek dostatečně blízko, aby se chovaly jako VF hranice na provozní frekvenci, ale ne tak blízko, aby se výrobní riziko nebo nadměrná kapacita staly problémem.
Rozhodnutí o pájecí masce
Mnoho RF rozvržení se vyhýbá použití pájecí masky nad vedeními s řízenou impedancí, protože pájecí maska mění efektivní dielektrické prostředí a může zvýšit ztráty nebo posun impedance. Některé konstrukce stále používají pájecí masku pro kontrolu montáže, ochranu proti korozi nebo vyrobitelnost. Klíčem je nepovažovat pájecí masku za neviditelnou. Pokud pájecí maska zakrývá RF stopy, zahrňte ji do impedančního modelu nebo vytvořte testovací kupóny, které odrážejí skutečnou povrchovou úpravu.
U velmi citlivých mikrovlnných obvodů specifikujte „žádná pájecí maska na vf trasách“ nebo definujte přesné otvory pro masky v poznámkách k výrobě. U smíšených desek může pájecí maska zůstat na digitálních a napájecích oblastech, zatímco vf sekce jsou selektivně otevírány. Konečná volba by měla společně zohlednit výtěžnost sestavy, čistotu, riziko oxidace a vf výkon.
Kontrola vložených ztrát: Měď, povrchová úprava a geometrie
Dielektrická ztráta není jediná ztráta
Častou chybou je porovnávat materiály vysokofrekvenčních desek plošných spojů pouze podle Df. Df je důležitý, ale ztráty ve vodičích mohou být stejně důležité nebo dokonce dominantní, zejména s rostoucí frekvencí. U mikrovlnných a milimetrových vlnových frekvencí teče proud v blízkosti povrchu mědi kvůli skin efektu. Drsnější měď zvyšuje efektivní dráhu proudu a může zvýšit vložné ztráty. To znamená, že stejný laminát Rogers TMM může produkovat různé naměřené ztráty v závislosti na typu měděné fólie a povrchové úpravě.
Pokud jsou ztráty kritické, zeptejte se výrobce desek plošných spojů, jaká měděná fólie je k dispozici pro zvolený druh a tloušťku TMM. Elektrolyticky nanášená měď, válcovaná měď a nízkoprofilová měď se mohou lišit v drsnosti, přilnavosti a ceně. Nejlepší volba závisí na frekvenci, geometrii stopy, požadavcích na pevnost v odlupování a výrobních možnostech.
Výběr povrchové úpravy
Povrchová úprava chrání odkrytou měď a podporuje pájení nebo spojování vodičů. U RF obvodů může povrchová úprava také ovlivnit ztráty, impedanci a kvalitu kontaktu. ENIG je běžný a pájitelný, ale nikl má relativně ztrátové vlastnosti při vysokých frekvencích a může být nežádoucí v oblastech spouštění RF nebo na dlouhých odkrytých RF trasách. V závislosti na způsobu montáže, trvanlivosti, požadavcích na spojování vodičů a expozici prostředí lze zvážit imerzní stříbro, imerzní cín, OSP, měkké zlato nebo ENEPIG.
Neexistuje jediná univerzální povrchová úprava pro každou desku plošných spojů Rogers TMM, takže by povrchová úprava měla být vybrána s ohledem na vysokofrekvenční ztráty, pájitelnost, skladování, lepení a osvědčené výrobní procesní okno TMM. Mikrovlnný modul s drátovým lepením může vyžadovat povrchovou úpravu kompatibilní se spolehlivým lepením. Konektorovaná vysokofrekvenční testovací deska může upřednostňovat nízký kontaktní odpor a opakovatelné spuštění. Pájená výrobní deska může upřednostňovat výtěžnost montáže a stabilitu při skladování. Povrchová úprava by měla být vybrána s ohledem na vysokofrekvenční a montážní požadavky.
Spuštění a přechody konektorů
I dobře navržené přenosové vedení TMM může selhat, pokud je umístění konektoru špatné, a proto se přechody konektorů považují za součást rozvržení RF desky plošných spojů, nikoli pouze za mechanický hardware. Uvedení konektorů SMA, 2.92 mm, 2.4 mm a uvedení konektorů na okraj desky vyžadují řízenou geometrii kontaktních plošek, umístění uzemnění, vůli referenční roviny a mechanické zarovnání. Uvedení konektoru by mělo být modelováno nebo zkopírováno z osvědčeného návrhu pro přesnou tloušťku desky a typ konektoru.
Přechody mezi vrstvami jsou dalším běžným zdrojem ztrát a odrazů. Přechod mezi propojovacími otvory z mikropáskového na páskové vedení například zahrnuje indukčnost propojovacího otvoru, kapacitu kontaktních plošek, geometrii antipadů a kontaktní průchody zpětné cesty. Pro nižší mikrovlnné frekvence může být přijatelný dobře řízený propojovací otvor. Při vyšších frekvencích může přechod vyžadovat zpětné vrtání, zkrácenou délku pahýlu, optimalizované antipady nebo koaxiální strukturu propojovacího otvoru.
Tolerance leptání a řízení šířky čáry
Řízená impedance závisí na konečné šířce leptané mědi, nikoli pouze na šířce CAD. Tloušťka mědi, kompenzace leptání, orientace stop, poloha panelu a výrobní proces – to vše ovlivňuje konečnou šířku. To je obzvláště důležité pro materiály TMM s vysokou Dk, kde může být vedení o impedanci 50 ohmů úzké. Měřitelný vliv může mít odchylka i několik mikronů.
Výkres výroby by měl obsahovat cílovou impedanci, toleranci, referenci vrstvy, požadavky na zkušební vzorek a to, zda je impedance modelována před nebo po pokovení/úpravě. Pokud návrh obsahuje laděné RF struktury spíše než pouze přenosová vedení, uveďte kritické rozměry samostatně a proberte, zda jsou řízeny impedančním testováním, rozměrovou kontrolou nebo RF testováním.
Úvahy o výrobě desek plošných spojů Rogers TMM
Vrtání a opotřebení nástrojů
Lamináty Rogers TMM obsahují keramické plnivo, takže výrobní část projektu TMM by měla být řešena odlišně od standardní práce u FR4. To zlepšuje elektrické a tepelné vlastnosti, ale také to činí vrtání náročnějším než u vrtání standardní FR4. Keramické plnivo může zvýšit opotřebení nástroje, proto je třeba kontrolovat parametry vrtání, počet zásahů, výběr nástroje a vstupní/záložní materiály. Špatně provedené vrtání může způsobit drsné stěny otvoru, zašpinění hřebíků, šmouhy, otřepy nebo vady pokovování.
Výrobce se zkušenostmi s TMM upraví podmínky vrtání pro kvalitu otvoru a životnost nástroje; to je jeden z důvodů, proč si vybrat dílnu s doloženými zkušenostmi s výrobou Rogers TMM. Velmi malé průchody, husté ploty průchodů a otvory s vysokým poměrem stran by měly být před výrobou zkontrolovány. Pokud návrh vyžaduje mnoho RF uzemňovacích průchodů, je lepší ověřit průměr a rozteč průchodů oproti schopnostem výrobce TMM, než předpokládat, že platí konstrukční pravidla FR4.
Pokovování a příprava stěn otvoru
Jednou z výhod TMM ve srovnání s mnoha lamináty na bázi PTFE je, že standardní TMM nevyžaduje před bezproudovým pokovováním úpravu naftenátem sodným, což může zjednodušit proces pro výrobce desek plošných spojů Rogers TMM. To může zjednodušit zpracování a snížit rizikový krok. Kvalitní pokovování však stále závisí na přípravě povrchu, chemii odstraňování skvrn/čištění, kvalitě stěn otvorů a řízení procesu.
U vysoce spolehlivých desek specifikujte požadovanou tloušťku měděného pokovení, přejímací normu a jakékoli požadavky na tepelné namáhání. VF ploty a zemnící průchodky nejsou jen mechanické otvory; vedou zpětný proud a ovlivňují stínění. Prasklé nebo špatně pokovené průchodky se mohou stát občasnými VF vadami, které je po sestavení obtížné diagnostikovat.
Frézování, rýhování a mechanické hrany
Desky Rogers TMM mohou vyžadovat kontrolované podmínky směrování, protože keramický laminát se chová jinak než FR4. Uvedení konektorů na okraji desky, prolamované hrany, prvky dutin a přesné mechanické tolerance by měly být projednány včas. U RF desek je hrana často součástí elektrického rozhraní: konektory na okraji desky vyžadují rovinnost, kvalitu pokovení, kontinuitu uzemnění a přesné odsazení od okraje.
Pokud bude deska plošných spojů instalována v kovovém pouzdře, může obrys desky a umístění montážních otvorů ovlivnit chování vysokofrekvenčního uzemnění a dutiny. Mechanické tolerance by proto měly být zkontrolovány s rozvržením vysokofrekvenčního zařízení, nikoli pouze s výkresem pouzdra.
Rozměrová stabilita a registrace
Termosetová struktura TMM a řízené chování při tepelné roztažnosti pomáhají s rozměrovou stabilitou, ale vícevrstvá registrace je stále výrobní výzvou, pokud návrh využívá jemné prvky, skryté VF vrstvy nebo hybridní materiály. U vysokofrekvenčních obvodů registrace ovlivňuje zarovnání průchodů a kontaktů, centrování páskových vedení, vazební mezery a struktury dutin. Rozvržení výrobního panelu by mělo zahrnovat vhodné kupony a registrační terče.
Pokud je obvod vysoce citlivý, zvažte vyžádání měření prvního prvku: dielektrická tloušťka, tloušťka mědi, data impedančního kuponu, rozměry kritických prvků a případně měření S-parametrů testovaných struktur. To poskytne inženýrovi i výrobci faktický základ pro ladění další sestavy.
Montáž a spojování vodičů
Materiály Rogers TMM jsou založeny na termosetovém pryskyřičném systému a používají se v konstrukcích, které mohou vyžadovat spojování vodičů. Požadavky na montáž by měly být stanoveny před výrobou, protože ovlivňují povrchovou úpravu, pájecí masku, rovinnost, čistotu a uspořádání. Pokud bude deska používat holý čip, čip a drát nebo eutektické upevnění, měl by výkres desky plošných spojů přesně definovat spojitelné oblasti a požadavky na povrchovou úpravu.
U pájených VF součástek hraje roli geometrie kontaktních plošek a objem pájky. Přebytek pájky může změnit impedanci na kontaktních ploškách, zatímco nedostatek pájky může snížit spolehlivost. U výkonových VF součástek mohou dutiny pod tepelnými ploškami zvýšit teplotu a změnit výkon. Deska plošných spojů Rogers TMM by proto měla být posuzována jako kombinovaný výrobek a montáž, nikoli pouze jako holá deska.
Rogers TMM vs. PTFE, RO4350B a oxid hlinitý
Rogers TMM není automaticky materiálovou cestou pro každou vysokofrekvenční desku plošných spojů, proto by měl být porovnán s jinými RF lamináty na základě ztrát, tuhosti, rozsahu Dk, rizika zpracování a požadavků aplikace. Zaujímá specifické místo mezi PTFE lamináty s velmi nízkými ztrátami, cenově dostupnými uhlovodíkovými/keramickými lamináty, jako je RO4350B, a tvrdými keramickými substráty, jako je oxid hlinitý. Správný materiál závisí na prioritě návrhu.
| Materiál možnost | Hlavní síla | Typické omezení | Kdy to může být lepší než TMM | Kdy může být TMM lepší |
|---|---|---|---|---|
| PTFE lamináty, jako například RT/duroid 5880 | Velmi nízké Df a vynikající širokopásmový mikrovlnný výkon. | Měkčí mechanické chování a specializovanější zpracování ve srovnání s termosetovými systémy. | Dominantním požadavkem je absolutně minimální vložný útlum. | Konstrukce vyžaduje větší tuhost, snadnější zpracování otvorů, možnosti s vysokým Dk nebo spolehlivost pokovení průchozího otvoru. |
| RO4350B | Cenově výhodný RF laminát se zpracováním podobným FR4 a certifikací UL 94 V-0. | Vyšší tangens ztrát než u TMM3 a užší rozsah Dk. | Běžné RF desky potřebují dobrý výkon za nižší cenu a dostupnost ve větším objemu. | Konstrukce vyžaduje nižší ztráty než RO4350B, přesnější kontrolu Dk, třídy s vysokým Dk nebo možnosti s tlustými jednovrstvými vrstvami. |
| Keramika z oxidu hlinitého | Vysoká dielektrická konstanta, vysoký tepelný výkon a vynikající rozměrová stabilita. | Křehkost, odlišný výrobní postup, omezená flexibilita vícevrstvých materiálů podobná PCB a často vyšší složitost montáže. | Dominují požadavky na velmi vysokou hustotu výkonu, mikrovlnné moduly typu čip a drát nebo keramické pouzdro. | Je potřeba proces podobný deskám plošných spojů, pokovené otvory, větší velikosti desek plošných spojů nebo snadnější mechanická integrace. |
TMM vs. PTFE
PTFE lamináty mohou poskytovat nižší ztráty než TMM. Například RT/duroid 5880 je známý pro velmi nízké Dk a velmi nízký disipační činitel. Pokud je konstrukce s dlouhou přenosovou cestou s nízkými ztrátami a mechanická složitost je omezená, může být PTFE lepší elektrickou volbou. Materiály na bázi PTFE však mohou vyžadovat specializovanější výrobu a mohou být méně mechanicky tuhé. Rogers TMM se často volí, když konstrukce vyžaduje silnější rovnováhu mezi VF výkonem, rozměrovou stabilitou, spolehlivostí pokovených otvorů a vyrobitelností.
TMM vs. RO4350B
RO4350B se široce používá pro komerční RF desky, protože se zpracovává podobně jako standardní epoxid/sklo a je cenově dostupný. Je to silná volba pro antény, RF moduly, výkonové zesilovače a bezdrátovou infrastrukturu, kde je rozpočtový rozpočet ztrát a rozsah Dk kompatibilní. TMM se stává atraktivnějším, když konstrukce vyžaduje nižší ztráty než RO4350B, vyšší variantu Dk, přesnější dielektrickou kontrolu nebo tuhý termosetový materiál se specifickou sadou vlastností TMM.
TMM vs. oxid hlinitý
Oxid hlinitý není běžný laminát pro desky plošných spojů; je to keramický substrát. Může být vynikající pro vysoce výkonné mikrovlnné moduly, ale je křehký a vyžaduje jiný výrobní a montážní ekosystém. TMM s vysokou dielektrickou konstantou Dk lze zvážit, pokud návrh chce dosáhnout určité velikosti v podobě dielektrických konstant podobných keramickým a zároveň se blížit metodám výroby desek plošných spojů. To neznamená, že TMM v každém případě nahrazuje oxid hlinitý. Znamená to, že TMM by měl být vyhodnocen, když produkt potřebuje kompromis mezi kompaktním výkonem pro rádiové záření a vyrobitelností ve stylu desek plošných spojů.
Výrobní provedení a typické použití desek
Anténní systémy a napájecí sítě
Vysokofrekvenční desky plošných spojů Rogers TMM se používají v anténních systémech, kde je důležitá opakovatelnost fáze, impedance a ztrát. Napájecí sítě pro anténní soustavy musí distribuovat signály s předvídatelnou amplitudou a fází. Pokud dielektrická změna posune elektrickou délku jedné cesty vzhledem k druhé, může to negativně ovlivnit výkon soustavy. Řízené dielektrické vlastnosti TMM pomáhají udržovat opakovatelnost napříč deskami.
U anténních desek závisí výběr materiálu na šířce pásma, velikosti antény, vyzařovací účinnosti, prostředí a nákladech. TMM s nižší hodnotou Dk lze použít tam, kde je požadována širší šířka pásma a širší vedení. Pro kompaktní anténní struktury lze zvážit materiály s vyšší hodnotou Dk, ale konstruktéři musí zohlednit kompromisy mezi šířkou pásma a účinností.
RF filtry, vazební členy a rezonátory
Filtry a rezonátory patří mezi struktury desek plošných spojů s plošnými spoji (Dk) nejvíce citlivé. Malý posun dielektrické konstanty nebo rozměru stopy může posunout propustné pásmo, odrazový útlum nebo vazební odezvu. TMM je cenná, protože poskytuje kontrolované hodnoty Dk napříč několika stupni, což umožňuje konstruktérovi zvolit fyzickou velikost a toleranci citlivosti, které odpovídají typu filtru.
U těchto obvodů by měl výrobní výkres identifikovat kritické rozměry, spíše než aby se všechny měděné prvky považovaly za stejné. Vazby, délky rezonátorů, vlásenkové struktury, mezizubní prsty a vzdálenosti od země mohou vyžadovat speciální kontrolu. V některých případech je nejlepší výrobní strategií zahrnout rezonátorové úchyty nebo umožnit řízené ladění po měření prvního výrobku.
Radarová a letecká elektronika
Radarová a letecká elektronika často kombinují vysoké frekvence, tepelné cykly, vibrace, přísné požadavky na spolehlivost a dlouhou životnost. Materiál vybraný pouze pro nízké ztráty nemusí stačit. Deska s plošnými spoji musí mít také spolehlivost pokovených otvorů, rozměrovou stabilitu a kompatibilitu s požadavky na montáž a prostředí.
Díky termosetové tuhosti, řízené tepelné roztažnosti a vysokofrekvenčním elektrickým vlastnostem je Rogers TMM vhodný pro použití v radarových modulech, senzorových deskách a vysoce spolehlivých mikrovlnných sestavách. V případě leteckého a obranného průmyslu může být během zadávání veřejných zakázek nutné řešit také dokumentaci, sledovatelnost materiálu, požadavky na kontrolu a kontrolu vývozu.
Satelitní a komunikační systémy
Systémy satelitní komunikace a mikrovlnné komunikace často používají VF trasy s řízenou impedancí, nízkošumové přijímací sekce, výkonové zesilovače, filtry a fázované sítě. Desky plošných spojů Rogers TMM mohou tyto funkce podporovat, pokud je systém navržen pro nízké ztráty a stabilní fázi. V komunikačních systémech se malá vylepšení vložných ztrát mohou promítnout do lepšího rozpočtu linky, nižšího namáhání zesilovače nebo zlepšené citlivosti přijímače.
Výkonové RF a zesilovací desky
Výkonové RF desky potřebují jak elektrické, tak tepelné vlastnosti. Laminát musí podporovat stabilní impedanci a nízké ztráty, zatímco rozvržení odvádí teplo z aktivních zařízení. Tepelná vodivost a spolehlivost pokovených otvorů TMM mohou pomoci, ale tepelný návrh na úrovni desky zůstává zásadní. Záměrně používejte tepelné průchodky, měděné roviny, rozvaděče tepla a kontakty pouzdra a ověřte, zda tepelné struktury neruší zpětný RF proud.
Kontrolní seznam cenové nabídky a návrhu plošných spojů Rogers TMM
Cenová nabídka pro desky plošných spojů Rogers TMM je přesnější, když výrobce obdrží kompletní technický balíček; v opačném případě může dodavatel uvést jiný materiál, předpokládat bezpečnější, ale dražší proces nebo přehlédnout detaily kritické pro rádiové záření, které ovlivňují cenu desek plošných spojů TMM. Protože TMM je speciální vysokofrekvenční laminát, neúplná data mohou vést k nesprávné náhradě materiálu, nesprávným předpokladům o vrstvě materiálu, zbytečnému zvýšení nákladů nebo zpoždění výroby prototypu.
Informace o materiálu a stohování
- Přesná třída Rogers TMM: TMM3, TMM4, TMM6, TMM10, TMM10i nebo TMM13i.
- Požadovaná tloušťka laminátu a hmotnost měděného opláštění.
- Tloušťka a tolerance hotové desky.
- Počet vrstev a kompletní vrstvení, včetně lepících materiálů v hybridních sestavách.
- Které vrstvy jsou RF vrstvy s řízenou impedancí?
- Zda je na VF trasách povolena pájecí maska.
- Jakýkoli požadavek na symetrii pro kontrolu prohýbání a kroucení, zejména u hybridních konstrukcí, které kombinují TMM s jinými materiály.
Požadavky na výkon rádiových vln
- Cílová impedance a tolerance pro každý typ RF vedení.
- Provozní frekvenční rozsah a to, zda je konstrukce úzkopásmová nebo širokopásmová.
- Maximální vložený útlum, útlum odrazu nebo fázová tolerance, pokud je to relevantní.
- Požadavky na kupóny pro měření impedance, ztrát nebo S-parametrů.
- Kritické VF rozměry, jako jsou vazební mezery, délky rezonátorů a geometrie spuštění.
- Typ konektoru a doporučení pro spuštění, pokud se používají konektory na okraji desky.
Požadavky na výrobu a montáž
- Minimální trasa a prostor, minimální vrtání, poměr stran a typ propojení.
- Tloušťka pokovování, požadavky na výplň prostupů a případné požadavky na zpětné vrtání.
- Povrchová úprava: ENIG, imerzní stříbro, OSP, měkké zlato, ENEPIG nebo jiná.
- Požadavky na spojování drátem, připevňování matricemi nebo speciální montáž.
- Potřeby tepelného rozhraní: kovová podložka, silná měď, tepelné průchodky nebo kontakt rozvaděče tepla.
- Požadavky na přejímací normu, inspekční zprávu, materiálový certifikát a zkušební data.
Otázky, které byste měli položit výrobci plošných spojů
Před uvedením vysokofrekvenční desky plošných spojů Rogers TMM na trh se zeptejte výrobce, zda již dříve zpracoval přesný stupeň a tloušťku TMM. Zeptejte se, jaké možnosti měděné fólie a povrchové úpravy podporuje. Ověřte si dosažitelnou toleranci leptání na zvolenou tloušťku mědi. Zeptejte se, jak budou testovat řízenou impedanci a zda struktura kuponu odpovídá typu RF vedení. U hybridních desek se zeptejte, zda byla vrstvená laminace ověřena z hlediska prohnutí, zkroucení a kompatibility materiálů.
Tyto otázky předcházejí běžnému problému: návrhu, který je elektricky sofistikovaný, ale obtížně se vyrábí opakovatelně. Kvalifikovaný výrobce desek plošných spojů s technologií TMM by měl být schopen před zadáním objednávky prodiskutovat dostupnost laminátu, alternativy pro vrstvení vrstev, parametry vrtání, kompromisy v povrchové úpravě a ověření impedance. Pro cenovou nabídku na vysokofrekvenční provedení TMM uveďte přesný stupeň jakosti, vrstvení vrstev, provozní pásmo, velikost desky, množství mědi, cílovou impedanci a množství. To stačí k přechodu od diskuse na úrovni rodiny k přezkoumání specifické pro výrobu.
doporučené příspěvky
Výroba desek plošných spojů TMM
Obsah Rozsah výroby desek plošných spojů TMM pro RF a...
RT duroid 6002 PCB Quote and Stackup
Tato stránka vlastní úkol definice cenové nabídky a stackupu...
Výroba desek plošných spojů filtrů TMM6
ObsahProč konstruktéři mikrovlnných filtrů používají...
Taconic RF 35 vs. RO4350B DPS
ObsahRF-35 vs. RO4350B Zadávání veřejných zakázek a...
Jak získat cenovou nabídku na desky plošných spojů
Provedeme pro vás analýzu DFM/DFA a ozveme se vám se zprávou. Své soubory můžete bezpečně nahrát prostřednictvím našich webových stránek. Pro vypracování cenové nabídky potřebujeme následující informace:
-
- Gerber, ODB++ nebo .pcb, spec.
- Seznam kusovníků, pokud požadujete montáž
- Množství
- Čas otáčení
Pro služby PCBA prosím poskytněte kusovník (BOM) a případné konkrétní montážní pokyny. Nabízíme také analýzy DFM/DFA pro optimalizaci vašich návrhů z hlediska vyrobitelnosti a montáže a zajištění plynulého výrobního procesu.
