Fabricação de PCBs RT Duroid 5870

A fabricação de PCBs com RT/duroid 5870 exige um processo de fabricação que leve em consideração o PTFE, pois o resultado final de RF depende do manuseio do material, da preparação dos furos e das interfaces de cobre, bem como do próprio laminado. O controle mais importante é a repetibilidade da construção final. O RT/duroid 5870 é escolhido quando o caminho de RF precisa de baixa perda, baixa constante dielétrica e estabilidade em ampla faixa de frequência, mas o processo de fabricação é menos tolerante a erros do que o de um laminado termofixo padrão. A mesma estrutura rica em PTFE que suporta antenas de banda larga e longas linhas de micro-ondas também exige manuseio cuidadoso, ativação dos furos, adesão do cobre e suporte mecânico. Para uma comparação com a fabricação de circuitos com RT/duroid 5880 , avalie a construção do dielétrico liberado e o modelo de RF para cada material.

A Highleap Electronics fabrica protótipos e placas de circuito impresso (PCBs) de produção em RT/duroid 5870, incluindo furos metalizados, conexões de borda, construções com base metálica e montagem de RF opcional. A Highleap Electronics concentra-se nas questões de fabricação que determinam se o benefício elétrico se mantém na produção.

A fabricação do RT/duroid 5870 centra-se na construção de placas de PTFE de baixa perda. A perfuração, a preparação dos furos, a metalização, o controle dimensional e a geometria final de RF devem ser analisados ​​como um único processo, pois as construções baseadas em PTFE não seguem as mesmas premissas de fabricação do FR-4 padrão.

Por que os engenheiros escolhem o RT/duroid 5870 para placas de circuito impresso de RF de banda larga?

O baixo coeficiente de dissociação (Dk) do PTFE permite linhas de transmissão mais largas e campos menos concentrados do que muitos materiais com Dk mais alto. Isso pode ser útil para antenas de banda larga, longas redes de alimentação, linhas de transmissão em fita, redes sensíveis à fase e hardware de RF aeroespacial. No entanto, não é automaticamente a melhor escolha para circuitos curtos ou mecanicamente simples; um laminado termofixo pode oferecer perdas adequadas com fabricação e montagem mais fáceis. Ao considerar outra opção com PTFE de baixo Dk, a seleção do laminado 5880 e a definição da construção devem ser concluídas antes de reutilizar o projeto do 5870.

O cobre passa a fazer parte da decisão sobre o material.

Quando a perda dielétrica é baixa, a perda no condutor pode se tornar dominante. A folha de cobre selecionada, o revestimento final e o acabamento da superfície devem corresponder à simulação e às especificações de compra. Uma folha mais lisa pode melhorar a perda, mas a disponibilidade, a adesão e o comportamento de corrosão também são importantes. O custo da placa não deve ser baseado apenas no padrão "5870" quando a estrutura de cobre for eletricamente crítica.

Escopo do material: A Highleap Electronics é a fabricante e montadora da placa de circuito impresso (PCB) para a construção descrita aqui. Rogers e os nomes de grau mencionados identificam o material especificado e não descrevem a fabricação do material pela Highleap.

Desafios na fabricação de placas de circuito impresso de PTFE

As estruturas de PTFE macio exigem suporte controlado durante as etapas de impressão, perfuração, roteamento e montagem. A carga de fixação, o torque dos parafusos e a pressão dos conectores podem causar fluência se o projeto mecânico concentrar a tensão. O manuseio das ferramentas e dos painéis deve minimizar a distorção, e a placa finalizada deve ser inspecionada em relação aos pontos de referência importantes para a carcaça e o lançamento.

Perfuração e ativação do PTFE

Furos metalizados confiáveis ​​dependem de um processo de preparação compatível com PTFE. A qualidade da perfuração, a remoção de resíduos ou ativação, a deposição de cobre e o revestimento final devem ser controlados como um único processo. O processo exato pode variar de acordo com a construção e a geometria do furo. O furo finalizado deve ser avaliado por meio de teste elétrico e, quando necessário, por microscopia eletrônica de varredura (MEV), em vez de se basear apenas na marca do material.

Bordas, lançamentos e reforço metálico

Conectores de borda e bordas metalizadas exigem roteamento e revestimento estáveis, pois o ponto de lançamento pode ficar próximo ao contorno. O reforço metálico adiciona rigidez e dissipação de calor, mas também impõe requisitos de adesão e planicidade. A camada de adesão e a pressão de montagem não devem distorcer o espaçamento do dielétrico de RF.

A página da Highleap sobre serviços de fabricação de PCBs de alta frequência oferece mais contexto sobre construções de PTFE e RF mistas.

Considerações de montagem e ambientais para 5870

O 5870 pode ser selecionado para produtos aeroespaciais, criogênicos, sensíveis à umidade ou de comunicação de banda larga, mas o comportamento em campo ainda é determinado pela montagem completa. Torque do conector, suporte da carcaça, adesivo, soldagem e ciclos térmicos devem ser avaliados em conjunto. Uma placa fina sem suporte mecânico pode deformar-se durante a montagem, mesmo que suas propriedades elétricas sejam adequadas.

Para produtos montados, a Highleap pode coordenar o fornecimento de componentes, a montagem SMT ou PTH (through-hole), a instalação de conectores e os testes acordados. Os dispositivos de fixação devem suportar a placa sem alterar seu estado mecânico original. A embalagem e o transporte também devem evitar dobras ou cargas concentradas.

Viabilidade de fabricação antes da produção de RT/duroid 5870

A análise de viabilidade compara a perda e a largura de banda necessárias com o custo do processamento do PTFE, da construção em cobre, do suporte mecânico e da qualificação. Em alguns projetos, o 5880, o RO3003 ou um material termofixo podem ser mais práticos. Em outros, o 5870 se justifica porque a margem de RF não tolera perdas maiores ou uma concentração de campo mais forte.

Evidências de uma construção repetível

O pacote de liberação deve incluir informações sobre o material e o cobre, a espessura final, a geometria de RF, os furos, os requisitos de borda, os detalhes de colagem ou revestimento, o acabamento superficial, as especificações mecânicas e o método de teste. A Highleap pode fornecer protótipos e fabricação em baixo volume antes que o projeto seja transferido para a produção em série. A Highleap revisa a perfuração, a remoção de resíduos ou a preparação da superfície, a adesão do cobre, a laminação e a geometria de RF como uma única cadeia de processos. O primeiro protótipo pode ser usado para confirmar a construção dos furos e as estruturas de impedância antes de liberar a produção em série. Os valores exatos das propriedades do material devem ser verificados em relação à documentação atual do fornecedor para a classe e construção especificadas.

5870 perguntas sobre fabricação

O PTFE 5870 pode ser manuseado como o FR-4? Não. É necessário preparo específico para PTFE e suporte mecânico.

O cobre mais liso é sempre necessário? Nem sempre. Depende do orçamento de perdas, da geometria, da disponibilidade e dos requisitos de adesão. Para obter um orçamento, informe a qualidade, a espessura, o tipo de cobre, a tecnologia de furação, o acabamento, a banda de operação e a quantidade. Especifique quaisquer requisitos de medição de RF para que o orçamento cubra a verificação necessária, em vez de presumir que a inspeção padrão do FR4 seja suficiente.