У сьогоднішньому швидко розвитку бездротового зв'язку, 5G та радіолокаційних додатків складність конструкції РФ схеми зростає з кожним днем. Однак надмірне ослаблення сигналів може безпосередньо призвести до недостатнього бюджету системного зв’язку, скороченої відстані зв'язку та збільшення швидкості помилок. Вибір відповідного матеріалу для підкладки є початковою точкою для вирішення цієї проблеми таPTFEЛист (політетрафторотилен), безсумнівно, є одним із найвидатніших представників.
1, першопричина втрати ПХБ: не лише втрата провідника
Зазвичай ми ділимо втрати на друковану плату на дві основні частини:
Втрата провідника: теплова втрата, спричинена стійкістю провідника (особливо шкірного ефекту на високих частотах), коли струм тече в дроті. Шорсткість поверхні мідної фольги є ключовим фактором, що впливає на втрату провідника. Груба поверхня міді збільшує ефективну довжину поточного шляху, тим самим посилюючи втрату.
Діелектрична втрата: це основне джерело втрати вВисока - частотапрограми. Це енергія, що виробляється та споживається поляризацією та тертям молекул у діелектричних матеріалах під дією змінного електричного поля. Його розмір визначається ключовим параметром дотичної втрати (df або tan δ). Чим вище значення DF, тим більша діелектрична втрата.
Для звичайногоFR-4Матеріали, їх значення DF зазвичай становить близько 0,02, що може призвести до неприйнятних втрат у діапазоні частот вище ГГц. Для досягнення відмінної продуктивності в дизайні РФ -схеми необхідно вибрати спеціалізовані матеріали з надзвичайно низькими значеннями DF.
2, чому PTFE -плата є ідеальним вибором для додатків RF?
Плата PTFE стала наріжним каменем High - Дизайн RF Circuit Tight завдяки чудовому високому - частотних продуктивності.
Надзвичайно низька діелектрична втрата (DF): значення DF чистого матеріалу PTFE надзвичайно низьке (може бути до 0,0009), що значно перевершує FR-4. Це означає, що ослаблення енергії, що утворюється самим середовищем під час передачі сигналу, дуже мало, і міцність сигналу може бути максимально підтримувати.
Стабільна діелектрична константа (DK): Значення DK листа PTFE змінюється дуже мало з частотою і може підтримувати високу узгодженість між різними партіями. Це має вирішальне значення для досягнення точного контролю імпедансу, уникнення відображення сигналу та спотворень, спричинених коливаннями ДК.
Відмінна термічна стійкість: Матеріал PTFE має дуже низький коефіцієнт теплового розширення, який може підтримувати стабільні електричні та механічні властивості в широкому діапазоні температури, забезпечуючи надійність продукту в різних умовах.
Поширені комерційні аркуші PTFE включають ROGERS RO3000 ®, серію RO4000 ® та серію TACONY TY тощо. Ці продукти, як правило, наповнені керамічними або скляними волокнами в чистому PTFE для поліпшення своїх механічних властивостей та полегшення обробки.
3, практичні моменти для вибору та обробки табличок PTFE
Хоча аркуші PTFE мають чудову продуктивність, їхні унікальні фізичні та хімічні властивості також створюють проблеми з переробкою. Нехтування цими ключовими моментами також може призвести до серйозних втрат друкованої плати або відмови продукту.
Металізація буріння та отвору: Матеріал PTFE відносно м'який і схильний до "буріння забруднення" під час буріння. Оптимізовані параметри свердління та фрезерування та суворі хімічні процеси Desmear необхідні для забезпечення стінки чистого отвору, досягнення хорошої металізації отворів та уникнення проблем надійності взаємозв'язку.
Адгезія мідної фольги: гладка поверхня PTFE нелегка зв’язується з мідною фольгою. Листи PTFE високого класу використовують спеціальні процеси обробки поверхні (наприклад, хімічне травлення) для збільшення адгезії мідної фольги. Під час проектування доцільно уникати використання великих областей мідної фольги в середовищі з сильними коливаннями для запобігання розшарування.
Точність контролю імпедансу: саме через стабільний ДК ПТФЕ вищі вимоги ставляться до точності обробки. Фабрика дошки повинна суворо контролювати ширину лінії, відстань лінії та товщину діелектричного шару. Будь -яке відхилення вплине на остаточне значення імпедансу, тим самим впроваджуючи втрату відбиття сигналу.
Поглинання вологи: Деякі композитні матеріали PTFE мають певний ступінь поглинання вологи. ПХБ слід запікати перед складанням, щоб запобігти розшаруванню або "вибуху борту", спричиненого випаровуванням вологи під час пайки з відновленням при високих температурах.