Гибридная печатная плата RO4350B и TU768 Субстрат 10-слойная печатная плата ВЧ с золотым покрытием

Эта симметричная гибридная 10-слойная RF печатная плата использует 10mil RO4350B для верхнего и нижнего сигнальных слоев, в сочетании с Tg170 TU-768 FR4, формирующим внутренний стек. Все медные слои используют медь толщиной 1 унция, обеспечивая конечную толщину ламинирования 2,5 мм. Зеленая паяльная маска с белой шелкографией нанесена на верхнюю и нижнюю поверхности, а также золотое покрытие методом погружения при 140%-150%. Размер платы составляет 132 мм × 76,5 мм, включая край для обработки, поставляется в одном экземпляре. Изготовленная по стандарту IPC 6012D CLASS-3, эта печатная плата имеет медное покрытие толщиной 25 мкм внутри переходных отверстий. Все сквозные отверстия заполнены смолой и покрыты медью для полного заполнения полостей отверстий.

Спецификация печатной платы

В таблице ниже приведены все ключевые производственные параметры этой гибридной печатной платы.

Стек печатной платы

Введение в ламинаты RO4350B и TU-768 FR4

RO4350B — это углеводородный ламинат с керамическим наполнителем, широко используемый в микроволновых и ВЧ-системах. Он поддерживает низкий коэффициент рассеяния в микроволновых диапазонах и стабильную диэлектрическую проницаемость при изменении температуры. Материал минимизирует затухание ВЧ-сигнала и обеспечивает точную настройку импеданса для высокочастотных трасс. Его поведение при термическом расширении заметно отличается от стандартного FR4, что является ключевым фактором, который необходимо учитывать при изготовлении гибридных многослойных плат.

TU-768 — это высоконадежный FR4 со стеклянной температурой перехода 170°C. Он обеспечивает высокую термическую стойкость и превосходную устойчивость к образованию CAF. Ламинат выдерживает многократные циклы оплавления бессвинцовым припоем без расслоения между слоями, сохраняя механическую жесткость для толстых многослойных конструкций. Он легко обрабатывается на стандартных производственных линиях FR4 и стоит значительно дешевле керамических высокочастотных ламинатов.

Применение

• Крупные модули ВЧ-приемопередатчиков
• Системы микроволновой связи
• Передние части радиолокационных систем
• Высокомощное ВЧ-беспроводное оборудование

Обоснование конструкции этого 10-слойного гибридного диэлектрического стека

1. Ценность ВЧ-проектирования двойных 10mil RO4350B высокочастотных подложек на внешних слоях

10mil RO4350B выбран для верхнего и нижнего сигнальных слоев. Его низкий коэффициент рассеяния снижает потери мощности для микроволновых и ВЧ-трасс, поддерживая постоянный импеданс для критически важных ВЧ-трасс.

Толщина диэлектрика 10mil создает достаточное пространство для гибкой настройки импеданса. Инженеры могут регулировать импеданс однополюсных или дифференциальных линий в широком диапазоне для соответствия требованиям различных модулей ВЧ-приемопередатчиков.

Симметричное размещение RO4350B на внешних слоях уравновешивает электрические характеристики с обеих сторон. Такая согласованная компоновка минимизирует электромагнитные помехи по всей сборке и предотвращает неравномерное распределение поля, характерное для асимметричных высокочастотных стеков.

2. Преимущества баланса стоимости и тепловых характеристик внутреннего Tg170 TU-768 High-Tg FR4

TU-768 заменяет RO4350B для всех внутренних слоев. RO4350B имеет высокую цену, поэтому замена внутренних сердечников и препрегов на TU-768 существенно снижает стоимость сырья и делает 10-слойный стек пригодным для серийного производства.

Благодаря номинальной температуре стеклования 170°C, TU-768 выдерживает многократное термическое воздействие SMT и устойчив к расслоению. Он решает распространенное ограничение полностью керамических многослойных плат: плохую термическую стабильность и коробление после термических циклов.

TU-768 FR4 также обеспечивает высокую механическую прочность. Для этой 2,5-миллиметровой 10-слойной платы внутренний стек FR4 служит прочной механической основой и улучшает плоскостность панели после ламинирования.

3. Проблемы контроля ламинирования для этой 2,5-миллиметровой 10-слойной гибридной печатной платы

Этот 10-слойный стек накапливает множество медных и диэлектрических слоев для достижения конечной толщины 2,5 мм. RO4350B и TU-768 FR4 имеют несовпадающие значения CTE. Во время прессования различные скорости термического расширения создают напряжение на границах материалов. Производители должны использовать градиентный нагрев и сегментированные профили ламинирования с выдержкой для постепенного снятия напряжения и предотвращения расслоения.

Толстые многослойные сборки склонны к смещению слоев и неравномерному сжатию диэлектрика. Прецизионные установочные метки и прессовые плиты с балансировкой давления равномерно распределяют усилие по всей панели и уменьшают смещение слоев.

Каждый слой ламината и препрега вносит вклад в конечную толщину платы. Небольшие отклонения толщины отдельных листов суммируются по десяти слоям. Строгие проверки входящих материалов контролируют допуск толщины слой за слоем, гарантируя, что готовые платы стабильно достигают целевой толщины 2,5 мм.