Разработка сверхвысокочастотных печатных плат для успешного производства с первого раза Часть 1

Содержание

Введение

1)      Базовые материалы

2)      Медная фольга

3)      Соединительные пленки

4)      Многослойная структура

5)      Типы отверстий и расстояния между схемами на плате

6)      Встроенные резисторы

7)      Поверхностные покрытия

Заключение

О компании Teledyne Labtech

Об авторах

Приложение 1. Основные высокочастотные материалы

Введение

С улучшением скорости процессоров и точности моделей моделирование сверхвысокочастотных схем все больше и больше приближается к их возможной производительности в реальном мире. Однако, не все подводные камни, присутствующие в успешном производстве комплексной высокочастотной схемы, учитываются в проектировании. Данная статья изучает некоторые ошибки, которые мы видим ежедневно, и предлагает, как вы можете изменить свой проект, чтобы избежать их, а также касается некоторых других полезных моментов.

В стилизованной и преувеличенной форме Рис.1 показывает некоторые распространённые проблемы, которые мы изучим в следующих главах. Эти проблемы включают в себя:

a.       Отклонение от нужного направления, невыверенность из-за выбора для использования материала с недостаточной стабильностью размеров

b.      Поднятие площадки

c.       Признаки расслоения

d.      Термопластичное смещение элементов

e.       Значительный изгиб из-за несоответствия коэффициента теплового расширения между материалами

f.        Невозможность исполнения слепых отверстий

g.      Случайные штыревые антенны

h.      Печатные встроенные резисторы со слишком малой площадью для того, чтобы обеспечивать точность значения

i.        Слабые паяные соединения из-за хрупкости золота

Напомним, что современные сверхвысокочастотные печатные платы (ПП) изготавливаются из нескольких слоев материала, сжатых и соединенных вместе. Стандартные слои («базовый материал») начинаются с полного покрытия верхнего и нижнего слоев медью («медная фольга»), большая часть которой выборочным образом удаляется во время этапов обработки, оставляя лишь необходимые дорожки, панели заземления и т.д. Сквозные отверстия делаются для соединения между собой дорожек на различных слоях, а стандартные компоненты, такие как резисторы, могут быть встроены внутрь штабеля слоев или созданы путем выборочной установки резистивного материала. Обычно на верхнем и нижнем слоях находится большая часть необходимых электронных компонентов, монтируемых на них, соединения между компонентами и дорожками исполняются за счет пайки или проводных соединений. Наполнение внутренних слоев очень сильно влияет на производительность СВЧ платы, так же, как и на физическое поведение в ожидаемой окружающей среде.

Помня обо всем этом, мы пройдемся по различным стадиям процесса, которые показаны на Рис.2.

1. Материал основы (ламинат), который оказывает очень значительное влияние на производительность на частоте за счет таких факторов, как диэлектрический коэффициент (Dk) и тангенс угла диэлектрических потерь (Df)
2. Выбор медной фольги, поставляемой с базовым покрытием
3. Соединительные пленки, которые склеивают штабель вместе
4. Структура многослойной платы
5. Типы отверстий и расстояния между схемами
6. Встроенные резисторы
7. Поверхностное покрытие