TMM6 RF PCB: почему 2 мм толщины доски может быть сложнее построить, чем тонкий

Большинство радиочастотных плат ищут более тонкие профили, что означает меньшую высоту модуля, меньшие паразитические эффекты и более тесную интеграцию.

Но некоторые конструкции идут в обратном направлении. Они требуют 2 мм толщины готовой на двухслойном стекапе. Это не ошибка дизайна - это преднамеренный выбор.надежность проходных отверстий, а тепловая стабильность имеет большее значение, чем высота, то тонкая доска становится проблемой, а не решением.

Недавно мы построили доску TMM6, которая попадает в эту категорию. 45,5 мм × 90 мм, 2 слоя, 2 мм толщины, 53 компонента, 38 vias, 2 сетки.Это вопрос, который часто упускается из виду.:почему толстая плата может быть более надежной, чем тонкая в некоторых RF-приложениях, и какие компромиссы приносит эта толщина.

Взгляд на Совет директоров

Базовый материал: Rogers TMM6. 2-слойный жесткий ПКБ. Размеры: 45,5 мм × 90 мм, ± 0,15 мм толерантности. Минимальный след и пространство: 5/8 миллиметров. Минимальный размер отверстия: 0,35 мм. Без слепых проемов.

Завершенная толщина: 2 мм. Внешняя медь: 1 унция (35 мкм). Через покрытие: 20 мкм. Окончание поверхности: HASL.

Ни верхнего, ни нижнего шелкопряда, ни верхней, ни нижней маски.

100% электрический тест перед отгрузкой.

Склад состоит из 35 мкм меди / 1,905 мм (75 миллиметров) TMM6 ядро / 35 мкм меди.

Некоторые детали выделяются: толщина 2 мм, отсутствие сварной маски и шелковой пленки с обеих сторон и отделка HASL на радиочастотном материале.

Почему 2 мм, а не тоньше

Стандартные FR-4 доски обычно имеют толщину 1,6 мм. Эта доска толщиной на 2 мм 25% толще нормы.

Механическая жесткость.2 мм доска сопротивляется изгибу во время сборки, обработки и длительного использования.вызывающее смещение компонентов или трещины сварных соединенийТолстая доска более устойчива.

Покрытая надёжностью проходки.Одним из ключевых пунктов позиционирования TMM6 является высокая надежность покрытия через отверстия. Чем толще доска, тем выше соотношение сторон, и тем сложнее достичь равномерного покрытия.Но как только толстая доска будет правильно покрытаЭта доска имеет 38 проходных проемов, покрытых до 20 мкм.

Тепловая стабильность.Толстое ядро имеет большую тепловую массу, что помогает распространять тепло в приложениях усилителей мощности.Рассеивание тепла лучше, чем тонкая доска..

Стоимость.Толстые доски сложнее просверлить, дороже по материалу и тяжелее.

TMM6: высокий Dk без головных болей при обработке

TMM6 является частью семейства Rogers TMM, наряду с TMM10 и TMM10i. Его диэлектрическая постоянная равна 6.0, расположенный между FR-4 (~4.3) и TMM10 (9.2).

Что означает Dk 6.0.Высокий Dk уменьшает размеры цепи. В фильтрах, соединителях и совпадающих сетях та же электрическая производительность может быть достигнута за более короткую физическую длину.Это реальная стоимость..

Что означает Df 0.0023.При частоте 10 ГГц этот уровень потерь ниже, чем у FR-4, но выше, чем у чистого ПТФЕ.

Тепловой коэффициент Dk: −11 ppm/°K.По мере изменения температуры диэлектрическая постоянная едва двигается, что означает, что частоты фильтра и значения импеданса остаются неизменными.Для спутниковой связи и наружного радиочастотного оборудования с широкими колебаниями температуры, эта стабильность является реальным преимуществом.

CTE сопоставлена с медью (18/18/26 ppm/K).Поэтому TMM6 имеет высокую надежность проходного отверстия.уменьшение риска трещин и деламинирования при тепловом цикле.

Процессуальность.Еще одна преимущество TMM6: он не требует специальных процессов, которые требуют материалы из ПТФЕ. Нет обработки натриевым нафталатом, нет необычных параметров бурения, и все обычные процессы ПКБ работают.Для производителей, что означает более короткие сроки выполнения и более низкие затраты на обработку.

Почему нет сварной маски, шелкового экрана и HASL

Эта доска не имеет ни сварной маски, ни шелкопряда с обеих сторон, и она использует HASL в качестве поверхности.

Без паяльной маски.Сплавная маска обладает диэлектрическими свойствами, которые могут смещать импиданс и влиять на настройку, особенно на более высоких частотах.Удаление его устраняет эту переменную и подвергает медь непосредственно для постоянных радиочастотных показателейНикакой шелковой экран не следует той же логике. Маркировки не служат электрическим целям, а на радиочастотной плате иногда могут мешать настройке или осмотру.

Выбор HASLНа высокочастотных материалах ENIG или погрузочное золото более распространены, потому что они более плоские и подходят для тонких компонентов.HASL имеет более низкую стоимость и предлагает хорошую сварочность. Эта доска имеет 15 верхних SMT подложки и 21 сквозь отверстия подложки, и HASL поддерживает стандартную сборку. Если дизайн не требует плоскости ENIG или золотой способность проволока-связки,HASL - разумный выбор.

Вот компромисс, который стоит четко изложить:Плоскость поверхности HASL не так хороша, как у ENIG. Для тонкозвуковых компонентов SMT HASL может вызывать дефекты сварки.но расстояние между подушками недостаточно тонкое, чтобы потребовать ENIGЕсли в будущем дизайн потребует более тонкого расстояния, может потребоваться пересмотреть отделку поверхности.

38 дорог, 2 сети: что делает эта доска

53 компонента, 36 блоков, 38 проходов, 2 сетки.

Высокое число с низким чистым числом - это закономерность, которую мы видели раньше. Обычно это означает заземленную структуру через ограждение, заземление плоскости или защищенную линию передачи.Эти каналы не передают сигналы.Они обеспечивают заземление и защиту.

21 проходный отверстий и 15 верхних SMT подложки указывают на смешанную сборку. Нет нижних SMT подложки, в соответствии с нижней стороной, служащей в качестве земной плоскости или монтажной поверхности.

Когда TMM6 необходим

Когда высокий Dk и миниатюризация - это жесткие требования.Dk 6.0 уменьшает физический размер фильтров, сцеплений и сопоставляющих сетей.

При покрытии через отверстие надежность критична.CTE, сочетаемая с медью, плюс механическая стабильность термоустойчивой смолы, дает TMM6 преимущество в приложениях с высокой надежностью.Сочетание толстой доски и высоких проб требует большего от качества покрытия, а свойства TMM6 помогают.

Когда важна стабильность температуры.Тепловой коэффициент Dk −11 ppm/°K означает постоянную производительность в широких диапазонах температур.

Когда обработка не может быть скомпрометирована.TMM6 не требует специальных процессов PTFE, поэтому сроки выполнения работы короче, а затраты более контролируемы.Это настоящее преимущество..

Когда не следует использовать ТММ6

Если ваша частота низкая и требования к потерям не строги.При низких частотах FR-4 может быть вполне достаточным.

Если вам не нужна толщина 2 мм.Если позволяет высота модуля, то пластину стандартной толщины проще и дешевле обработать.

Если вам нужны наименьшие возможные потери.Df TMM6 ниже FR-4 на 0,0023, но выше, чем у чистого PTFE. Если основным ограничением является потеря, материал на основе PTFE может быть более подходящим.

Если стоимость является первым ограничением.TMM6 представляет собой термоустойчивый материал, наполненный керамикой, стоимость которого выше FR-4. В дешевых приложениях с скромными требованиями к производительности нет причин платить за производительность, которую вы не будете использовать.

Суть

TMM6 не является радиочастотным материалом общего назначения.и стабильность температуры все дело в то же время.

Толщина 2 мм не является толщиной для себя, она служит для механической жесткости, тепловой стабильности и надежности.тонкая доска с FR-4 может быть более разумным выбором.

Если вы работаете над проектом радиочастотного или микроволнового тока и должны сбалансировать высокий Dk, низкую потерю и надежность проходки с покрытием, мы будем рады рассмотреть ваши требования.Выбор материала должен начинаться с вашей частоты, мощность и механические ограничения не от того, какой материал звучит лучше всего.

Свяжитесь с нами, чтобы обсудить ваш следующий проект RF PCB.