Papan litar frekuensi tinggitelah menjadi komponen asas teras dalam bidang seperti komunikasi, radar, dan satelit. Prestasinya secara langsung menentukan kestabilan, kadar kehilangan, dan kebolehpercayaan keseluruhan penghantaran isyarat.
1, Ciri teknikal dan senario aplikasi papan litar frekuensi tinggi-tinggi
Papan litar frekuensi tinggi digunakan terutamanya untuk menghantar isyarat dengan frekuensi melebihi 1GHz, biasanya ditemui di stesen pangkalan 5G, komunikasi satelit, sistem radar, peralatan elektronik aeroangkasa dan senario lain. Berbanding dengan papan litar biasa, halangan teknikalnya terutamanya ditunjukkan dalam tiga penunjuk teras:
Pemalar dielektrik rendah dan faktor kehilangan rendah
Dalam penghantaran isyarat frekuensi tinggi-, pemalar dielektrik bahan dielektrik secara langsung mempengaruhi kelajuan isyarat, manakala faktor kehilangan menentukan tahap pengecilan tenaga. Sebagai contoh, dalam komunikasi gelombang milimeter 5G, jika frekuensi isyarat melebihi 28GHz dan nilai Dk bahan papan litar turun naik sebanyak 0.1, ralat kelewatan isyarat akan berkembang ke tahap nanosaat, yang mungkin menyebabkan kegagalan pautan komunikasi. Oleh itu,-papan litar frekuensi tinggi perlu menggunakan substrat khas seperti polytetrafluoroethylene dan polimer hablur cecair, dengan nilai Dk biasanya dikawal antara 2.2-3.5 dan Df di bawah 0.001.
Teknologi pemesinan berketepatan tinggi
Papan litar frekuensi tinggi selalunya menyepadukan struktur berbilang-lapisan (biasanya 6-20 lapisan), dan ketepatan lebar talian/jarak talian diperlukan di bawah 50 μ m, dengan diameter lubang buta/terkubur sekecil 0.1mm. Mengambil modul antena radar tatasusunan berperingkat sebagai contoh, papan litar perlu menggunakan beribu-ribu talian jalur mikro dalam kawasan 10cm ², dan mencapai interkoneksi antara lapisan melalui penggerudian laser dan proses etsa plasma, dengan toleransi ralat kurang daripada 1/10 daripada diameter rambut manusia.
kestabilan alam sekitar
Dalam persekitaran yang melampau seperti aeroangkasa, papan litar frekuensi tinggi-perlu menahan renjatan suhu antara -55 darjah hingga+125 darjah, dan rintangan penebat tidak boleh kurang daripada 10G Ω di bawah keadaan kelembapan RH 95%. Ini memerlukan syarikat pengeluaran untuk menguasai proses khas seperti menekan vakum dan salutan permukaan (seperti penyaduran emas nikel tanpa elektro) untuk meningkatkan rintangan kakisan dan ubah bentuk substrat.
2, Cabaran teras pengeluaran papan litar frekuensi tinggi-tinggi
Pengeluaran papan litar frekuensi tinggi-adalah proses intensif teknologi biasa yang melibatkan pelbagai bidang antara disiplin seperti sains bahan, kejuruteraan elektronik dan pembuatan ketepatan. Cabaran utama termasuk:
Pemilihan substrat dan padanan
Terdapat perbezaan ketara dalam keperluan substrat untuk senario frekuensi yang berbeza. Contohnya, peranti Wi-Fi 2.4GHz boleh menggunakan substrat kain kaca epoksi FR-4 (Dk ≈ 4.4), manakala radar gelombang milimeter 60GHz mesti menggunakan bahan Rogers RT/duroid ® 5880 (Dk=2.2) atau Siri TaconicTLY ™. Perusahaan pengeluaran perlu mewujudkan pangkalan data substrat berbilang kategori dan menjalankan eksperimen seperti ujian pemalar dielektrik dan padanan pekali pengembangan terma untuk memastikan keserasian antara bahan dan skema reka bentuk.
Reka bentuk integriti isyarat
Isyarat frekuensi tinggi terdedah kepada faktor seperti kesan kulit dan gandingan elektromagnet, yang membawa kepada herotan isyarat. Perusahaan pengeluaran perlu bekerjasama dengan pelanggan untuk mengoptimumkan struktur bertindan, seperti menggunakan reka bentuk kapasitor/aruh terbenam, pendawaian isyarat pembezaan dan teknologi lain. Pada masa yang sama, perisian simulasi harus digunakan untuk meramalkan kerugian dan mengawal kehilangan pulangan di bawah -20dB dan kehilangan sisipan di bawah 0.5dB/in.
Kawalan konsistensi proses
Mengambil proses pemendapan kuprum kimia sebagai contoh, keseragaman ketebalan kuprum pada dinding lubang papan litar frekuensi tinggi-perlu dikawal dalam ± 5%. Jika ketebalan tempatan tidak mencukupi, ia boleh menyebabkan pantulan isyarat. Barisan pengeluaran perlu dilengkapi dengan peralatan AOI dalam talian dan tolok ketebalan sinar X-untuk memantau perubahan dalam apertur dan ketebalan salutan dalam masa nyata, memastikan hasil produk kelompok yang stabil.