Когда высокочастотный дизайн удовлетворяет пространственным ограничениям, чисто плоская компоновка часто не подходит.и многослойные гибридные ламинированные материалы вступают в игру.
Доска, которую я смотрю сегодня, является идеальным примером.специально разработанные для применения в высокочастотных приложениях с ограниченным пространством.
СтроительствоОбзор: Четырехслойное гибридное строительство
Позвольте мне начать с основных параметров.
Набор довольно репрезентативный:
Ядро 1: 0,508 мм RO3210
Ограничение: 0,2 мм RO4450F
Ядро 2: 0,508 мм RO3210
Общая толщина ламинированного материала: 1,321 мм
Для конфигурации меди внешние слои имеют готовый вес меди 1 унции (примерно 35 мкм), в то время как внутренние слои используют 0,5 унции (примерно 18 мкм).Окончание поверхности - это сочетание серебра и золота..
На косметической стороне верхний слой имеет зеленую сварную маску с белым шелковым экраном. Нижний слой имеет зеленую сварную маску, но без шелкового экрана.
Две особенности процесса заслуживают особого внимания:
Контролируемая глубина:От верхнего слоя вниз до внутреннего слоя 1 (слот, который останавливается между L1 и L2)
Слепые через: 1-3 слоя слепых через (свернут от L1 до L3 без проникновения всей доски)
RO3210: высокодиэлектрически константный керамический ПТФЕ
RO3210 - высоко-Dk член серии RO3200 Роджерса.с ключевым преимуществом поддержания высокочастотных характеристик при одновременном улучшении механической стабильности.
Позвольте мне поделиться основными параметрами. при 10 ГГц RO3210 предлагает диэлектрическую постоянную (Dk) 10,2 ± 0.50, с проектным значением Dk, достигающим 10.8Коэффициент рассеивания (Df) равен 0.0027, что помещает его в категорию с низкими потерями для материалов из ПТФЕ.
Зачем выбирать высокий Dk?
Высокая диэлектрическая постоянная означает более короткую длину волны на плате.Это позволяет антеннам и резонансным структурам быть значительно меньше, что является ценным преимуществом в ограниченных пространствах..
С тепловой и механической стороны, RO3210 имеет температуру разложения (Td), превышающую 500 °C, легко обрабатывая температуру безсвинцовой сварки.Коэффициенты теплового расширения (CTE) по оси X и Y составляют 13 ppm/°C, хорошо совпадает с меди (примерно 17 ppm/°C). CTE оси Z составляет 34 ppm/°C, что является очень приличным показателем для материала на основе PTFE.что помогает с рассеиванием энергии.
Типичные приложения для RO3210 включают антенны микрополоски, системы спутниковой связи, автомобильные радиолокационные станции для предотвращения столкновений, базовые станции беспроводной связи,и модулей усилителей мощности.
RO4450F: "Клей" для высокочастотного гибридного ламинирования
В высокочастотных многослойных платах слой связывания между ядрами имеет решающее значение.специально предназначенные для гибридной ламинирования материалами серии RO4000.
Вот ключевые параметры: при 10 ГГц Dk равен 3,52 ± 0,05 и Df равен 0.0040Ось X CTE составляет 19 ppm/°C, ось Y - 17 ppm/°C, а ось Z - 50 ppm/°C. Поглощение влаги составляет всего 0,09%, а теплопроводность - 0,65 W/m·K.
Почему выбрать RO4450F вместо стандартной препрег FR-4? Ответ заключается в соответствии CTE. RO3210 имеет X/Y CTE около 13 ppm/°C. В то время как X/Y CTE FR-4 обычно находится в диапазоне 14-16 ppm/°C,разница CTE по оси Z существенна;RO4450F имеет CTE по оси Z 50 ppm/°C, что значительно ниже, чем 70-80 ppm/°C стандартного FR-4.
Кроме того, RO4450F совместим с обработкой FR-4. Он может быть ламинирован с использованием стандартных процессов, без специальной обработки, требуемой для связующих материалов на основе ПТФЕ.
Понимание особенностей процесса
Контролируемый глубинный слот (сверху на внутренний слой 1)
Контролируемый глубинный слот - это фрезерная операция, которая не проходит через всю доску.Возможные причины включают встраивание компонентаОдно следует иметь в виду: глубинная толерантность для контролируемых глубинных слотов обычно составляет около +/- 0,1 мм.Я рекомендую добавить удобный марж в ваш дизайн.
Слепая дорога 1-3
По сравнению с через через, эта конструкция предлагает три преимущества: она освобождает пространство маршрутизации на слое 2,устраняет эффект зазора на сигнал черезВ результате увеличивается сложность процесса и стоимость ∙ слепые проходы требуют последовательной ламинации и не могут быть пробурены в одну операцию.
Консультации по проектированию и точки риска
Совпадение CTE
В то время как X/Y CTE как RO3210, так и RO4450F достаточно хорошо соответствует меди, различия сохраняются в направлении оси Z.Слепые проходы и через проходы в этой четырехслойной структуре пройдут через несколько тепловых цикловЯ предлагаю использовать конструкции для снятия теплового напряжения вокруг критических путей.
Процесс гибридной ламинации
RO3210 - материал на основе ПТФЕ, в то время как RO4450F относится к системе углеводородных смол.Поверхность ПТФЕ должна быть обработана плазмой для достижения хорошей адгезии с помощью RO4450F.
Контролируемая точность глубины отверстия
При 0,508 мм RO3210 плюс 0,2 мм RO4450F общая толщина составляет примерно 1,3 мм. Слот с управляемой глубиной должен остановиться точно между L1 и L2 Такой уровень точности требует хорошего оборудованияЯ рекомендую подтвердить способность вашего производителя перед началом производства.
Типичные сценарии применения
Исходя из сочетания материалов и особенностей процесса, эта доска может быть использована в нескольких областях применения:
Элементы антенны фазового массива с ограниченным пространством
Модули RF-фронтального конца, требующие встроенных компонентов
Многослойные сети питания
Комплексы спутниковой связи высокой плотности
Автомобильные радиолокационные панели для миллиметровых волн
Заключительные мысли
Эта четырехслойная конструкция RO3210 плюс RO4450F демонстрирует важную тенденцию в технике радиочастотных печатных плат: балансирование производительности материала, стоимости производства и плотности интеграции.
Высокий Dk RO3210 обеспечивает основу для миниатюризации.И контролируемый глубинный слот в сочетании с слепыми виасами дополнительно сжимает вертикальное пространство.
Конечно, этот тип конструкции предъявляет высокие требования к производственным возможностям.и точность выравнивания слепых vias все критические моменты для тщательного обсуждения с вашим заводом перед прототипированием.
Если ваш проект сталкивается с проблемами миниатюризации и многослойной интеграции, этот подход к проектированию стоит рассмотреть.
Вы столкнулись с какими-либо проблемами при проектировании или производстве гибридных ламинированных досок?
Ваше сообщение должно содержать от 20 до 3000 символов!