Високочестотни платкисе превърнаха в основни основополагащи компоненти в области като комуникация, радар и сателити. Неговата производителност директно определя стабилността, степента на загуба и цялостната надеждност на предаването на сигнала.
1, Технически характеристики и сценарии за приложение на високо-честотни платки
Високочестотните платки се използват главно за предаване на сигнали с честоти над 1GHz, често срещани в 5G базови станции, сателитни комуникации, радарни системи, авиационно електронно оборудване и други сценарии. В сравнение с обикновените платки, неговите технически бариери се отразяват главно в три основни показателя:
Ниска диелектрична константа и нисък коефициент на загуба
При високо{0}}честотно предаване на сигнал диелектричната константа на диелектричния материал влияе пряко върху скоростта на сигнала, докато коефициентът на загуба определя степента на затихване на енергията. Например, при 5G комуникация с милиметрови вълни, ако честотата на сигнала надвишава 28 GHz и стойността на Dk на материала на платката варира с 0,1, грешката на забавянето на сигнала ще се разшири до ниво на наносекунда, което може да доведе до повреда на комуникационната връзка. Следователно високочестотните платки трябва да използват специални субстрати като политетрафлуоретилен и полимери с течни кристали, като стойностите на Dk обикновено се контролират между 2,2-3,5 и Df под 0,001.
Технология на обработка с висока точност
Високочестотните печатни платки често интегрират много{0}}слойни структури (обикновено 6-20 слоя) и се изисква точността на ширината на линията/разстоянието между линиите да бъде под 50 μm, с диаметър на слепите/заровените отвори от 0,1 mm. Вземайки модулите с радарна антена с фазова решетка като пример, печатната платка трябва да разположи хиляди микролентови линии в площ от 10 cm² и да постигне междуслойно свързване чрез процеси на лазерно пробиване и плазмено ецване, с толеранс на грешка по-малък от 1/10 от диаметъра на човешки косъм.
стабилност на околната среда
В екстремни среди, като например космическото пространство, високо{0}}честотните платки трябва да издържат на температурни удари, вариращи от -55 градуса до +125 градуса, а съпротивлението на изолацията не трябва да бъде по-малко от 10G Ω при условия на влажност 95% RH. Това изисква от производствените компании да овладеят специални процеси като вакуумно пресоване и повърхностно покритие (като безелектрическо никелиране), за да подобрят устойчивостта на корозия и деформация на субстрата.
2, Основното предизвикателство при производството на високочестотни платки-
Производството на -високочестотни платки е типичен технологично интензивен процес, който включва множество интердисциплинарни области като наука за материалите, електронно инженерство и прецизно производство. Основните предизвикателства включват:
Избор на субстрат и съвпадение
Има значителни разлики в изискванията за субстрат за различните честотни сценарии. Например, 2,4 GHz Wi Fi устройства могат да използват FR-4 епоксидна стъклена тъкан (Dk ≈ 4,4), докато 60 GHz милиметров вълнов радар трябва да използва материали от серия Rogers RT/duroid ® 5880 (Dk=2.2) или TaconicTLY ™. Производствените предприятия трябва да създадат многокатегорийна база данни за субстрати и да провеждат експерименти като изпитване на диелектрична константа и съпоставяне на коефициента на топлинно разширение, за да осигурят съвместимост между материалите и проектните схеми.
Проектиране на целостта на сигнала
Високочестотните сигнали са податливи на фактори като скин ефект и електромагнитно свързване, което води до изкривяване на сигнала. Производствените предприятия трябва да си сътрудничат с клиентите, за да оптимизират подредената структура, като например използване на дизайн на вграден кондензатор/индуктор, окабеляване на диференциален сигнал и други технологии. В същото време трябва да се използва симулационен софтуер за прогнозиране на загубите и контрол на обратната загуба под -20dB и вмъкната загуба под 0,5dB/in.
Контрол на последователността на процеса
Вземайки процеса на химическо отлагане на мед като пример, еднаквостта на дебелината на медта върху стената на отвора на високо{0}}честотните платки трябва да се контролира в рамките на ± 5%. Ако локалната дебелина е недостатъчна, това може да причини отражение на сигнала. Производствената линия трябва да бъде оборудвана с онлайн оборудване за AOI и рентгенови измервателни уреди за дебелина, за да се наблюдават промените в отвора и дебелината на покритието в реално време, като се гарантира стабилен партиден добив на продукта.