Täydellinen opas suurnopeuspiirilevymateriaaleihin

Olennaista tietoa insinööreille, jotka suunnittelevat tehokkaita elektronisia järjestelmiä

Johdatus suurnopeusmateriaaleihin

Highleap Electronicin sisäinen laminaattisäilytys

Mitä ovat suurnopeusmateriaalit?

Suurnopeuksisilla materiaaleilla tarkoitetaan pienihäviöisiä ja pienen dielektrisyysvakion omaavia materiaaleja, jotka on suunniteltu suurtaajuisiin (>1 GHz) ja suurnopeuksisiin digitaalisignaalisovelluksiin. Käytetään pääasiassa: RF-/mikroaaltopiireihin (1–100+ GHz), 5G-tietoliikennejärjestelmiin, millimetriaaltotutkiin, suurnopeisiin digitaalisiin siirtosovelluksiin (>10 Gbps), satelliittiviestintään ja ilmailu- ja avaruuselektroniikkaan.

Keskeiset suorituskykyvaatimukset

Nopeasti siirrettävien piirilevymateriaalien on tarjottava erinomainen signaalin eheys, tehon eheys, lämmönkestävyys, laatu ja luotettavuus samalla, kun ne täyttävät tiukat impedanssin säädöt ja varmistavat vakaan suorituskyvyn laajalla taajuusalueella. Tämä on olennaista signaalin heikkenemisen estämiseksi, sähkömagneettisten häiriöiden vähentämiseksi ja nykyaikaisissa viestintä-, laskenta- ja ilmailujärjestelmissä vaadittavien suurten tiedonsiirtonopeuksien tukemiseksi.

Nopeiden materiaalien luokitusstandardit

Pyydä nopea tarjous

Luokittelu	Luokka	määrittely	Tyypillisiä käyttökohteita
Häviötangentin (Df) avulla	Erittäin pieni häviö	Df < 0.002	Millimetri-aalto
	Pieni tappio	Vaimennuskerroin = 0.002–0.005	Mikroaaltouuni
	Keskitasoinen häviö	Vaimennuskerroin = 0.005–0.010	Korkeataajuinen digitaalinen
Dielektrisyysvakion (Dk) avulla	Matala DK	Dk < 3.0	Minimaalinen signaalihäviö
	Keskikokoinen Tanska	Dk = 3.0–4.0	Tasapainoinen suorituskyky
	Hallittu Tanska	Dk = 4.0–10.0	Impedanssisovitus

Yleisiä suurnopeusmateriaalien tyyppejä

Vakio FR4

Kustannustehokkain valinta yleisille piirilevyille. Suuremman dielektrisen häviön vuoksi se sopii kuitenkin parhaiten matalataajuisiin ja -nopeisiin sovelluksiin (yleensä alle useita satoja MHz). Ei suositella suurnopeusmalleihin, koska signaalin laatu voi heikentyä korkeammilla taajuuksilla.

PTFE-pohjaiset laminaatit

Erittäin alhaisen dielektrisen vakion ja häviön ansiosta PTFE-laminaatit erinomaisia ultrakorkeiden taajuuksien sovelluksissa, kuten millimetriaalto- ja mikroaaltopiireissä. Vaikka prosessointi on haastavampaa ja kustannukset korkeammat, ne tarjoavat erinomaisen signaalin eheyden kriittisissä RF-malleissa.

Korkean Tg:n epoksi

Korkean Tg-arvon omaavan epoksin lasittumislämpötila (Tg) on 170–200 °C, joten se tarjoaa paremman lämpöstabiilisuuden ja vähentää laajenemista paksuussuunnassa. Se sopii erinomaisesti paksummille ja monikerroksisille levyille, sillä se parantaa luotettavuutta ja on samalla kustannustehokas.

polyimidi

Joustavina (lämpökovettuvina) ja jäykkinä (termoplastisina) muodoina saatavilla olevat polyimidimateriaalit tarjoavat erinomaisen lämmönkestävyyden ja pienemmän dielektrisen häviön kuin epoksi. Niitä käytetään yleisesti joustavissa ja jäykissä piirilevyissä, joissa kestävyys ja signaalin laatu ovat avainasemassa.

BT-Epoksi

Erinomaisesta lämpö- ja mekaanisesta stabiilisuudestaan tunnettu BT-epoksi sopii hyvin korkeisiin lämpötiloihin ja monimutkaisiin orgaanisten sirujen pakkaamiseen. Vaikka se on kalliimpaa kuin tavallinen epoksi, se on luotettava valinta vaativiin monikerrossovelluksiin.

Syanaattiesteri

Syanaattiesterilaminaatit ovat ensiluokkainen materiaali, jolla on erittäin alhainen dielektrinen vakio ja häviö, ja ne tarjoavat erinomaisen signaalin suorituskyvyn ja ympäristön kestävyyden. Ihanteellinen korkeataajuussovelluksiin, joissa vaaditaan minimaalista signaalihäviötä ja korkeaa luotettavuutta.

Luotettavat suurnopeusmateriaalien tuotemerkit ja mallit

Materiaali malli	Dielektrinen vakio (Dk)	Häviötangentti (Df)	Testitaajuus	Lasin siirtymälämpötila (Tg)	Sovelluksen tyyppi
IT-968	~3.4 - 3.8	~0.0035 - 0.005	10 GHz	185 °C (DSC)	Nopea digitaalinen / Tutka
IT-988	3.63	0.0029	10 GHz	190 °C (TMA)	Erittäin nopea digitaalinen (yli 56 Gbps)
IT-988GSE	3.21	0.0014	10 GHz	180 °C (TMA)	56 Gbps+ sovellukset
TU-872 SLK	~3.2 - 3.5	~0.003 - 0.005	1-10 GHz	170°C+	Nopea digitaalinen / 5G
TU-883	~3.2 - 3.4	~0.002 - 0.003	10 GHz	-	Korkean lämpötilan radiotaajuus / langaton
TU-933	3.16	0.0021	10 GHz	-	Korkea Tg erittäin pieni häviö / Televiestintä
MEGTRON-4	3.8	0.005	10 GHz	-	Korkean Tg:n monikerroksinen nopea
MEGTRON-6	3.4 - 3.7	0.002 - 0.004	1-12 GHz	185 °C (DSC)	Verkkolaitteet / 5G
MEGTRON-7	3.6	0.0015	1 GHz	200°C+	Erittäin pieni häviö / Palvelimet
I-Tera® MT40	3.38 - 3.75	0.0031	10 GHz	200 ° C	Nopea digitaalinen / RF
IS620i	3.58	~0.003 - 0.005	2-15 GHz	225 ° C	Nopea digitaalinen
Astra MT77	~ 3.0	0.0017	W-kaista	-	Korkea Tg millimetriaalto / automaattinen tutka
FR408HR	~ 3.7	~ 0.012	1 GHz	180 ° C	Nopea digitaalinen
hiilivety-keraaminen vähähäviöinen laminaatti	3.48 0.05 ±	0.003 - 0.0037	10 GHz	> 280 ° C	RF / Mikroaalto / Nopea digitaalinen
hiilivety-keraaminen vähähäviöinen laminaatti	3.38 0.05 ±	0.002 - 0.0027	10 GHz	> 280 ° C	Kaupallinen mikroaaltouuni / RF
matalan Dk-arvon omaava PTFE-laminaatti	3.00 0.04 ±	0.0013	10 GHz	> 500 ° C	Kaupallinen mikroaaltouuni / RF

Nopeampien piirilevyjen keskeiset sovellusmarkkinat

Palvelinkeskukset ja pilvilaskenta

Palvelimet, kytkimet ja tallennuslaitteet, jotka vaativat 25–800 Gbps:n erittäin nopeaa tiedonsiirtoa. Suurin sovellusmarkkina, jolla on tiukimmat tekniset vaatimukset.

Tekoäly ja koneoppiminen

Tekoälykoulutuskortit, päättelykiihdyttimet, näytönohjaimet, joiden tiedonsiirtonopeus on 50–400 Gbps. Nopeimmin kasvava segmentti, jolla on nopea teknologian iteraatio.

Televiestintä ja verkot

5G-tukiasemat, reitittimet, optiset siirtolaitteet, joiden kapasiteetti on 25–1000 Gbps. Massiivisten 5G-käyttöönottoinvestointien vetämänä.

Tietotekniikka ja prosessorit

CPU-emolevyt, DDR5/6-liitäntöjä tukevat GPU-näytönohjaimet. 20–200 Gbps:n tiedonkäsittely suurteholaskentaympäristöille.

Consumer Electronics

Älypuhelimet, tabletit, pelikonsolit, joiden tiedonsiirtonopeudet ovat 10–50 Gbps. Suurin volyymimarkkina, mutta kustannusherkkä kypsän teknologian ansiosta.

Testaus- ja mittauslaitteet

Oskilloskoopit, logiikka-analysaattorit, joiden näytteenottonopeus on 50–800 Gbps. Huipputeknologian markkinarako, jolla on erittäin korkea tekninen sisältö.

Autoteollisuus

ADAS-järjestelmät, autonomisen ajon ohjausyksiköt (ECU) 10–100 Gbps:n reaaliaikaisella prosessoinnilla. Sähkö- ja autonomisten ajoneuvojen ohjaamat turvallisuuskriittiset sovellukset.

Industrial Automation

Teollisuus-Ethernet, liikeohjaimet 1–100 Gbps:n reaaliaikaisella tiedonsiirrolla. Korkeat luotettavuusvaatimukset ja vakaa markkinakasvu.

Miksi valita Highleap Electronics suurnopeuspiirilevyjen hankintaan?

Nopea piirilevyosaaminen

Syvällinen ymmärrys signaalin eheydestä, impedanssin hallinnasta ja suurtaajuussuunnittelun asettelusta.

Sertifioidut korkean suorituskyvyn materiaalit

Laaja valikoima todistettuja materiaaleja, kuten MEGTRON, erikoislaminaatti ja Isola, vakaaseen ja nopeaan suorituskykyyn.

Tarkkuusvalmistus

Edistykselliset prosessit, kuten laserporaus ja kontrolloitu impedanssireititys monimutkaisiin pinoihin.

Tiukka impedanssin säätö

Tasainen impedanssi ja pieni häviö tukevat nopeaa digitaalista ja RF-signaalin eheyttä.

Luotettavat laatujärjestelmät

ISO- ja IATF-sertifioidut prosessit takaavat korkean laadun ja täyden jäljitettävyyden prototyypistä tuotantoon.

Suunnittelutuki

Tiimimme auttaa materiaalivalinnoissa ja pinoamisen optimoinnissa erityisvaatimustesi mukaisesti. Ota rohkeasti yhteyttä osoitteeseen [email protected] tai soita numeroon +86 135 0306 2089 saadaksesi henkilökohtaista apua.

Avaimet käteen -piirilevykokoonpanotehdas

Muunna suurnopeusmateriaalivaatimukset valmistettavaksi piirilevyksi

Vähähäviöisen laminaatin valinta on vain yksi osa nopeaa piirilevyprojektia. Ennen valmistusta materiaalivaatimukset on yhdistettävä varsinaiseen piirilevyjen pinoamiseen, kuparirakenteeseen, impedanssitavoitteisiin rakenteen, piirilevyn paksuuden, pintakäsittelyn ja kokoonpanodokumentaation avulla.

Kun valmistellaan nopeaa piirilevyvalmistuspakettia, määrittele selkeästi materiaaliperhe tai hyväksytty laatuluokka sekä valmiiseen piirilevyyn vaikuttavat sähköiset ja mekaaniset vaatimukset. Tämä antaa piirilevyvalmistajalle johdonmukaisen lähtökohdan DFM-tarkastelulle, impedanssisuunnittelulle, valmistukselle ja kokoonpanolle.

Gerberin tai ODB++:n valmistustiedot
Kerrosten pinoaminen ja valmiin piirilevyn paksuus
Vaadittu laminaatti- ja prepreg-laatu, jos määritelty
Kontrolloidun impedanssin arvot ja toleranssit
Läpiporaus-, takaporaus-, HDI- tai peräkkäisrakentamisvaatimukset
Osaluettelot ja kokoonpanotiedostot avaimet käteen -piirilevyprojekteihin

Highleap Electronics tarjoaa nopeaa piirilevyjen valmistusta ja kokoonpanoa monikerros-, pienihäviö-, RF-, kontrolloidun impedanssin ja monimutkaisten liitäntärakenteiden suunnitteluun. Suunnittelutarkastuksemme keskittyy julkaistun piirilevydokumentaation muuntamiseen käytännölliseksi tuotantomalliksi.

Lähetä suurnopeuspiirilevytiedostosi valmistuksen tarkastusta ja tarjousta varten

Hanki nopea tarjous

Tee yhteistyötä Highleap Electronicin kanssa projektissasi!

Lainaa nyt

Hanki yksityiskohtaiset tiedostot

Jätä sähköpostiosoitteesi ja saat datalehden.

Lataa tietolomake