Dalam aplikasi komunikasi tanpa wayar yang pesat membangun, 5G, dan radar, kerumitan reka bentuk litar RF semakin meningkat setiap hari. Walau bagaimanapun, pelemahan isyarat yang berlebihan boleh membawa secara langsung kepada belanjawan pautan sistem yang tidak mencukupi, jarak komunikasi yang dipendekkan, dan peningkatan kadar kesilapan bit. Memilih bahan substrat yang sesuai adalah titik permulaan untuk menyelesaikan masalah ini, danPtfeLembaran (polytetrafluoroethylene) tidak diragukan lagi salah satu wakil yang paling cemerlang.
1, punca akar kehilangan PCB: Bukan hanya kerugian konduktor
Biasanya, kita membahagikan kerugian PCB ke dalam dua bahagian utama:
Kerugian konduktor: Kerugian terma yang disebabkan oleh rintangan konduktor (terutamanya kesan kulit pada frekuensi tinggi) apabila aliran semasa dalam wayar. Kekasaran permukaan foil tembaga adalah faktor utama yang mempengaruhi kehilangan konduktor. Permukaan tembaga kasar meningkatkan panjang berkesan laluan semasa, dengan itu memburukkan lagi kerugian.
Kehilangan Dielektrik: Ini adalah sumber utama kehilangan dalamKekerapan tinggi -aplikasi. Ia adalah tenaga yang dihasilkan dan dimakan oleh polarisasi dan geseran molekul dalam bahan dielektrik di bawah tindakan medan elektrik bergantian. Saiznya ditentukan oleh parameter utama tangen kehilangan (DF atau Tan δ). Semakin tinggi nilai DF, semakin besar kerugian dielektrik.
Untuk biasaFR-4Bahan, nilai DF mereka biasanya sekitar 0.02, yang boleh mengakibatkan kerugian yang tidak dapat diterima dalam jalur frekuensi di atas GHz. Untuk mencapai prestasi yang sangat baik dalam reka bentuk litar RF, bahan khusus dengan nilai DF yang sangat rendah mesti dipilih.
2, Kenapa Papan PTFE pilihan yang ideal untuk aplikasi RF?
Papan PTFE telah menjadi asas reka bentuk litar RF prestasi tinggi - kerana prestasi frekuensi tinggi - yang sangat baik.
Kerugian dielektrik yang sangat rendah (DF): Nilai DF bahan PTFE tulen sangat rendah (boleh serendah 0.0009), jauh lebih tinggi daripada FR-4. Ini bermakna bahawa pelemahan tenaga yang dihasilkan oleh medium itu sendiri semasa penghantaran isyarat adalah sangat kecil, dan kekuatan isyarat dapat dikekalkan secara maksimal.
Stabil Dielektrik Pemalar (DK): Nilai DK lembaran PTFE berubah sangat sedikit dengan kekerapan dan dapat mengekalkan konsistensi yang tinggi antara kelompok yang berbeza. Ini adalah penting untuk mencapai kawalan impedans yang tepat, mengelakkan refleksi isyarat dan penyimpangan yang disebabkan oleh turun naik DK.
Kestabilan terma yang sangat baik: Bahan PTFE mempunyai pekali pengembangan haba yang sangat rendah, yang dapat mengekalkan sifat elektrik dan mekanikal yang stabil dalam julat suhu yang luas, memastikan kebolehpercayaan produk dalam pelbagai persekitaran.
Lembaran PTFE komersial yang biasa termasuk siri Rogers 'RO3000 ®, RO4000 ® dan siri Taconic's Ty, dan lain -lain. Produk ini biasanya diisi dengan serat seramik atau kaca di PTFE tulen untuk memperbaiki sifat mekanikal mereka dan memudahkan pemprosesan.
3, titik praktikal untuk memilih dan memproses plat PTFE
Walaupun lembaran PTFE mempunyai prestasi yang sangat baik, sifat fizikal dan kimia mereka yang unik juga menimbulkan cabaran pemprosesan. Mengabaikan perkara utama ini juga boleh menyebabkan kehilangan PCB yang serius atau kegagalan produk.
Penggerudian dan lubang metalisasi: Bahan PTFE agak lembut dan terdedah kepada "penggerudian penggerudian" semasa penggerudian. Parameter penggerudian dan penggilingan yang dioptimumkan dan proses kimia desmear yang ketat diperlukan untuk memastikan dinding lubang bersih, mencapai metalisasi lubang yang baik, dan mengelakkan masalah kebolehpercayaan yang saling berkaitan.
Lekatan Foil Tembaga: Permukaan PTFE licin tidak mudah untuk ikatan dengan foil tembaga. Lembaran PTFE akhir tinggi menggunakan proses rawatan permukaan khas (seperti etsa kimia) untuk meningkatkan lekatan foil tembaga. Semasa reka bentuk, adalah dinasihatkan untuk mengelakkan menggunakan kawasan besar foil tembaga dalam persekitaran dengan getaran yang teruk untuk mencegah penyingkiran.
Ketepatan kawalan impedans: Ini adalah kerana DK PTFE yang stabil bahawa keperluan yang lebih tinggi diletakkan pada ketepatan pemesinan. Kilang papan mesti mengawal lebar garis, jarak garis, dan ketebalan lapisan dielektrik. Mana -mana sisihan akan menjejaskan nilai impedans akhir, dengan itu memperkenalkan kehilangan refleksi isyarat.
Penyerapan Kelembapan: Beberapa bahan komposit PTFE mempunyai tahap penyerapan kelembapan tertentu. PCB perlu dibakar sebelum pemasangan untuk mengelakkan penyingkiran atau "letupan papan" yang disebabkan oleh pengewapan kelembapan semasa pematerian reflow pada suhu tinggi.