Vollständiger Leitfaden zu Hochgeschwindigkeits-PCB-Materialien
Einführung in Hochgeschwindigkeitsmaterialien
Eigenes Laminatlager bei Highleap Electronic
Was sind Hochgeschwindigkeitsmaterialien?
Hochgeschwindigkeitsmaterialien sind verlustarme Materialien mit niedriger Dielektrizitätskonstante, die für Hochfrequenz- (> 1 GHz) und Hochgeschwindigkeits-Digitalsignalanwendungen entwickelt wurden. Hauptsächlich verwendet für: HF-/Mikrowellenschaltungen (1–100+ GHz), 5G-Kommunikationssysteme, Millimeterwellenradar, Hochgeschwindigkeits-Digitalübertragung (> 10 Gbit/s), Satellitenkommunikation und Luft- und Raumfahrtelektronik.
Wichtige Leistungsanforderungen
Hochgeschwindigkeits-PCB-Materialien müssen eine überragende Signalintegrität, Leistungsintegrität, Wärmebeständigkeit, Qualität und Zuverlässigkeit bieten und gleichzeitig eine strenge Impedanzkontrolle und eine stabile Leistung über einen weiten Frequenzbereich gewährleisten. Dies ist von entscheidender Bedeutung, um Signalverschlechterungen zu verhindern, elektromagnetische Störungen zu reduzieren und die hohen Datenraten zu unterstützen, die in modernen Kommunikations-, Computer- und Luft- und Raumfahrtsystemen erforderlich sind.
Standards für die Klassifizierung von Hochgeschwindigkeitsmaterialien
| Klassifikation | Kategorie | Normen | Typische Anwendung |
|---|---|---|---|
| Durch Verlustfaktor (Df) | Extrem geringer Verlust | Df < 0.002 | Millimeterwelle |
| Geringer Verlust | Df = 0.002–0.005 | Mikrowellengeschirr | |
| Mittlerer Verlust | Df = 0.005–0.010 | Hochfrequente digitale | |
| Nach Dielektrizitätskonstante (Dk) | Niedriger Dk | Dk < 3.0 | Minimaler Signalverlust |
| Mittel Dk | Dk = 3.0–4.0 | Ausgewogene Leistung | |
| Kontrolliertes DK | Dk = 4.0–10.0 | Impedanzanpassung |
Gängige Arten von Hochgeschwindigkeitsmaterialien
Standard-FR4
Die kostengünstigste Wahl für allgemeine Leiterplatten. Aufgrund des höheren dielektrischen Verlusts eignet es sich jedoch am besten für Niederfrequenz- und Niedriggeschwindigkeitsanwendungen (normalerweise unter mehreren hundert MHz). Nicht empfohlen für Hochgeschwindigkeitsdesigns, da die Signalqualität bei höheren Frequenzen nachlassen kann.
PTFE-basierte Laminate
Hochtemperatur-Epoxid
Mit einer Glasübergangstemperatur (Tg) zwischen 170 °C und 200 °C bietet Epoxidharz mit hohem Tg-Wert eine bessere thermische Stabilität und eine geringere Ausdehnung in Dickenrichtung. Es eignet sich ideal für dickere und mehrschichtige Leiterplatten und bietet verbesserte Zuverlässigkeit bei gleichzeitiger Kosteneffizienz.
Polyimid
BT-Epoxid
Cyanatester
Vertrauenswürdige Marken und Modelle für Hochgeschwindigkeitsmaterialien
| Hersteller | Materialmodell | Dielektrizitätskonstante (Dk) | Verlusttangens (Df) | Testfrequenz | Glasübergangstemperatur (Tg) | Anwendungsart |
|---|---|---|---|---|---|---|
 |
IT-968 | ~3.4 - 3.8 | ~0.0035 - 0.005 | 10 GHz | 185°C (DSC) | Hochgeschwindigkeits-Digital / Radar |
| IT-988 | 3.63 | 0.0029 | 10 GHz | 190 °C (TMA) | Ultraschnelle digitale Übertragung (56 Gbit/s+) | |
| IT-988GSE | 3.21 | 0.0014 | 10 GHz | 180 °C (TMA) | 56 Gbit/s+-Anwendungen | |
 |
TU-872 SLK | ~3.2 - 3.5 | ~0.003 - 0.005 | 1-10 GHz | 170°C+ | Highspeed-Digital / 5G |
| TU-883 | ~3.2 - 3.4 | ~0.002 - 0.003 | 10 GHz | - | Hoher Tg-Wert HF/Drahtlos | |
| TU-933 | 3.16 | 0.0021 | 10 GHz | - | Hoher Tg-Wert, extrem geringer Verlust / Telekommunikation | |
 |
MEGTRON-4 | 3.8 | 0.005 | 10 GHz | - | Hochgeschwindigkeits-Mehrschicht-Tg- |
| MEGTRON-6 | 3.4 - 3.7 | 0.002 - 0.004 | 1-12 GHz | 185°C (DSC) | Netzwerkausrüstung / 5G | |
| MEGTRON-7 | 3.6 | 0.0015 | 1 GHz | 200°C+ | Extrem geringer Verlust / Server | |
 |
I-Tera® MT40 | 3.38 - 3.75 | 0.0031 | 10 GHz | 200°C | Hochgeschwindigkeits-Digital/RF |
| IS620i | 3.58 | ~0.003 - 0.005 | 2-15 GHz | 225°C | Hochgeschwindigkeits-Digital | |
| Astra MT77 | ~ 3.0 | 0.0017 | W-Band | - | Millimeterwellen mit hohem Tg-Wert / Autoradar | |
| FR408HR | ~ 3.7 | ~ 0.012 | 1 GHz | 180°C | Hochgeschwindigkeits-Digital | |
 |
ein verlustarmes Kohlenwasserstoff-Keramik-Laminat | 3.48 ± 0.05 | 0.003 - 0.0037 | 10 GHz | > 280 ° C | HF / Mikrowelle / High-Speed-Digital |
| ein verlustarmes Kohlenwasserstoff-Keramik-Laminat | 3.38 ± 0.05 | 0.002 - 0.0027 | 10 GHz | > 280 ° C | Kommerzielle Mikrowelle / RF | |
| ein PTFE-Laminat mit niedrigem Dk-Wert | 3.00 ± 0.04 | 0.0013 | 10 GHz | > 500 ° C | Kommerzielle Mikrowelle / RF |
Wichtige Anwendungsmärkte für Hochgeschwindigkeits-Leiterplatten
Rechenzentren und Cloud Computing
KI & Maschinelles Lernen
Computer und Prozessoren
Consumer Elektronik
Test- und Messgeräte
Oszilloskope, Logikanalysatoren mit Abtastraten von 50–800 Gbps. Hightech-Nischenmarkt mit extrem hohem technischen Inhalt.
Industrielles Ethernet, Bewegungssteuerungen mit 1–100 Gbit/s Echtzeitkommunikation. Hohe Zuverlässigkeitsanforderungen bei stabilem Marktwachstum.
Warum sollten Sie sich bei Hochgeschwindigkeits-Leiterplatten für Highleap Electronics entscheiden?
Hochgeschwindigkeits-PCB-Expertise
Tiefgreifendes Verständnis von Signalintegrität, Impedanzkontrolle und Layout für Hochfrequenzdesigns.
Zertifizierte Hochleistungsmaterialien
Große Auswahl an bewährten Materialien wie MEGTRON, speziellem verlustarmen Laminat und Isola für stabile Hochgeschwindigkeitsleistung.
Präzisionsfertigung
Fortschrittliche Prozesse, einschließlich Laserbohren und kontrolliertes Impedanz-Routing für komplexe Stapelaufbauten.
Präzise Impedanzkontrolle
Konsistente Impedanz und geringer Verlust zur Unterstützung der Integrität digitaler Hochgeschwindigkeits- und HF-Signale.
Zuverlässige Qualitätssysteme
ISO- und IATF-zertifizierte Prozesse gewährleisten hohe Qualität und vollständige Rückverfolgbarkeit vom Prototyp bis zur Produktion.
Technische Unterstützung
Unser Team unterstützt Sie bei der Materialauswahl und der Stapeloptimierung basierend auf Ihren spezifischen Anforderungen. Kontaktieren Sie uns gerne unter [E-Mail geschützt] oder rufen Sie +86 135 0306 2089 für persönliche Unterstützung an.
Umsetzung von Hochgeschwindigkeitsmaterialanforderungen in eine herstellbare Leiterplatte
Die Wahl eines verlustarmen Laminats ist nur ein Teil eines Projekts für Hochgeschwindigkeits-Leiterplatten. Vor der Fertigung müssen die Materialanforderungen mit dem tatsächlichen Lagenaufbau, der Kupferkonstruktion, den Impedanzvorgaben, der Durchkontaktierungsstruktur, der Leiterplattendicke, der Oberflächenbeschaffenheit und der Montagedokumentation abgestimmt werden.
Bei der Erstellung eines Fertigungspakets für Hochgeschwindigkeits-Leiterplatten sollten die Materialfamilie bzw. die zugelassene Güteklasse sowie die elektrischen und mechanischen Anforderungen an die fertige Leiterplatte klar definiert werden. Dies bietet dem Leiterplattenhersteller eine einheitliche Grundlage für die DFM-Prüfung, die Impedanzplanung, die Fertigung und die Bestückung.
- Gerber- oder ODB++-Fertigungsdaten
- Lagenaufbau und fertige Leiterplattendicke
- Erforderliche Laminat- und Prepreg-Qualität, sofern angegeben
- Kontrollierte Impedanzwerte und Toleranzen
- Anforderungen an Via-, Rückbohr-, HDI- oder sequentielle Aufbauverfahren
- Stücklisten- und Bestückungsdateien für schlüsselfertige PCBA-Projekte
Highleap Electronics bietet Hochgeschwindigkeits-Leiterplattenfertigung und -bestückung für mehrlagige, verlustarme, HF-, impedanzkontrollierte und komplexe Verbindungsdesigns. Unsere technische Prüfung konzentriert sich auf die Umsetzung der freigegebenen Leiterplattendokumentation in eine praxisgerechte Serienfertigung.
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