Μπορεί πραγματικά το WL-CT440 να αντικαταστήσει το Rogers ή το PTFE ως οικονομικά αποδοτικό πλαστικό κεραίας

Σήμερα θέλω να σας μιλήσω για ένα κάπως ασυνήθιστο PCB. Αυτό που το κάνει ασυνήθιστο δεν είναι ο υψηλός αριθμός στρωμάτων ή οι περίπλοκες διαδικασίες κατασκευής - ακριβώς το αντίθετο.Αυτό είναι ένα δίστρωτο σανίδιο χωρίς μάσκα συγκόλλησης και χωρίς μεταξοειδές, ωστόσο είναι ειδικά σχεδιασμένο για εφαρμογές κεραίας υψηλής συχνότητας.

Το βασικό υλικό είναιWL-CT440Αν ψάχνετε για μια εναλλακτική λύση στα υλικά Rogers ή PTFE, αυτό το άρθρο μπορεί να σας δώσει κάποιες νέες ιδέες.

Επισκόπηση της Κατασκευής: Μινιμαλιστική αλλά Όχι Απλή

Ας ξεκινήσουμε με τις βασικές παραμέτρους. Η σανίδα μετρά 89 χιλιοστά επί 63,5 χιλιοστά και χρησιμοποιεί μια διπλάσια κατασκευή.με βάρος 1oz ή 35μm τελικού χαλκού στα εξωτερικά στρώματαΤο ελάχιστο πλάτος ίχνη είναι 4 mils και η ελάχιστη απόσταση είναι 6 mils. Το μικρότερο μέγεθος τρύπας είναι 0,2 mm, και δεν υπάρχουν τυφλοί οδοί. Κάθε σανίδα υποβάλλεται σε 100% ηλεκτρική δοκιμή πριν από την αποστολή.

Τώρα επιτρέψτε μου να τονίσω τα στατιστικά.που αποτελείται από 27 πλακίδια διάτρησης και 22 πλακίδια επιφανειακής τοποθέτησης που βρίσκονται όλα στο επάνω στρώμα. Δεν υπάρχουν πλακίδια SMT στο κάτω στρώμαΗ αντίστοιχη τοπολογία είναι χαρακτηριστική για την υψηλής συχνότητας ή την κεραία: απλή στη δομή αλλά απαιτητική στις επιδόσεις.

Γιατί δεν υπάρχει μάσκα και δεν υπάρχει μεταξοπλέκτη;

Το πιο χαρακτηριστικό χαρακτηριστικό αυτού του πίνακα είναι η πλήρης απουσία τόσο της μάσκας συγκόλλησης όσο και της μεταξοειδούς οθόνης ∙ τίποτα στο επάνω στρώμα και τίποτα στο κάτω στρώμα.

Η μάσκα συγκόλλησης χρησιμοποιείται συνήθως για να αποτρέψει τη γέφυρα συγκόλλησης και να προστατεύσει την επιφάνεια χαλκού.Η διηλεκτρική σταθερά και ο συντελεστής απώλειας της μάσκας συγκόλλησης διαφέρουν από εκείνες του λαμινίτη βάσηςΗ αφαίρεση της μάσκας συγκόλλησης σημαίνει καθαρότερη διαδρομή σήματος και καλύτερη συνέπεια.

Η απουσία μεταξοειδούς οθόνης είναι εξίσου απλή. χωρίς μάσκα συγκόλλησης, η προσκόλληση μεταξοειδούς οθόνης γίνεται προβληματική ούτως ή άλλως.Έτσι παραλείποντας είναι μια εύκολη απόφαση.

Αυτή είναι μια κλασική περίπτωση προτεραιότητας της λειτουργίας έναντι της μορφής. Η πλακέτα δεν χρειάζεται να φαίνεται όμορφη, εφόσον η ηλεκτρική απόδοση πληροί τις απαιτήσεις.

Γιατί να επιλέξετε το WL-CT440;

Το WL-CT440 είναι το οργανικό πολυμερές κεραμικό υαλοπλαστικό της Wangling με επικάλυψη χαλκού από ύφασμα. Ανήκει στην οικογένεια θερμοανθεκτικών ρητίδων.κεραμικά, και υαλοπίνακα ύφασμα.

Σε 10GHz και 23°C, προσφέρει μια διηλεκτρική σταθερά (Dk) 4,1 και έναν συντελεστή διάσπασης (Df) 0.004- Τι σημαίνουν αυτοί οι αριθμοί; Μικρή απώλεια με μέτρια διηλεκτρική σταθερά ∙ πολύ καλή εφαρμογή για μικροκυμάτων και κεραίες.

Αλλά το πιο ελκυστικό χαρακτηριστικό του WL-CT440 δεν είναι μόνο η ηλεκτρική του απόδοση.Οποιοσδήποτε έχει εργαστεί με υλικά PTFE γνωρίζει ότι το PTFE απαιτεί ειδικές επεξεργασίες προετοιμασίας τρυπών, όπως η χαρακτική πλάσματος ή η επεξεργασία με ναφθαλίνη νατρίουΧωρίς αυτά, η προσκόλληση του επιχρισμένου χαλκού μέσα στην τρύπα θα είναι ανεπαρκής.μπορεί να υποβληθεί σε επεξεργασία με τη χρήση της συμβατικής ροής εργασίας οποιουδήποτε τυποποιημένου εργοστασίου PCBΓια την κατασκευή πρωτοτύπων μικρού όγκου και τον έλεγχο του κόστους, αυτό αποτελεί πραγματικό πλεονέκτημα.

Θερμική και μηχανική αξιοπιστία

Το WL-CT440 έχει θερμοκρασία μετάβασης γυαλιού (Tg) άνω των 280 °C, πολύ υψηλότερη από εκείνη του τυποποιημένου FR-4.Ένα υψηλό Tg σημαίνει ότι το υλικό δεν μαλακώνει ή παραμορφώνεται εύκολα υπό συνθήκες λειτουργίας υψηλών θερμοκρασιών..

Όσον αφορά τον συντελεστή θερμικής διαστολής (CTE), ο άξονας Χ είναι 14ppm/°C και ο άξονας Y είναι 18ppm/°C both και τα δύο ταιριάζουν αρκετά καλά με τον χαλκό, ο οποίος βρίσκεται περίπου σε 17ppm/°C.Η CTE στον άξονα Z είναι 35ppm/°CΓια μια διστρωτή πλάκα χωρίς τυφλούς διαδρόμους, η θερμική πίεση αξιοπιστίας στους διαδρόμους είναι σχετικά χαμηλή για αρχή.

Η θερμική αγωγιμότητα είναι 0,66 W/m·K, η οποία είναι σημαντικά υψηλότερη από εκείνη του FR-4 περίπου 0,25 W/m·K.που βρίσκεται εντός αποδεκτού εύρουςΩστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι η επιφάνεια του χαλκού δεν έχει μάσκα συγκόλλησης και μπορεί να κινδυνεύσει από διάβρωση αν χρησιμοποιηθεί σε υγρό περιβάλλον.Αυτό πρέπει να αξιολογηθεί προσεκτικά για το προβλεπόμενο σενάριο εφαρμογής.

Μια παράμετρος που αξίζει ιδιαίτερη προσοχή: TCDK

Το WL-CT440 προσφέρει συντελεστή θερμοκρασίας της διηλεκτρικής σταθεράς (TCDK) -21 ppm/°C. Τι μας λέει αυτός ο αριθμός;η διηλεκτρική σταθερά μειώνεται κατά 21 μέρη ανά εκατομμύριο.

Για το σχεδιασμό κεραίας, το TCDK είναι μια κρίσιμη παράμετρος.η συχνότητα λειτουργίας της κεραίας θα παρασυρθεί, οι μετρήσεις του καλοκαιριού θα διαφέρουν από τις μετρήσεις του χειμώνα.Η τιμή TCDK του WL-CT440 είναι αρκετά καλή, εξασφαλίζοντας συνεπή απόδοση κεραίας σε ολόκληρο το εύρος θερμοκρασιών.

Τυπικές εφαρμογές

Σύμφωνα με τον κατασκευαστή, το WL-CT440 χρησιμοποιείται κυρίως στους ακόλουθους τομείς:

Αεροδιαστημικός εξοπλισμός, ηλεκτρονικά και συστήματα αεροσκαφών.Άντενες φάσης και δίκτυα σχηματισμού δέσμης- Ηλεκτρονική επικοινωνία και εξοπλισμός πλοήγησης.

Διαδικασία κατασκευής και πρότυπα ποιότητας

Το προμηθευμένο μορφότυπο είναι το Gerber RS-274-X, το οποίο μπορεί να επεξεργαστεί από εργοστάσια PCB παγκοσμίως.

Η επιφάνεια είναι από χρυσό βύθισης (ENIG).

Μερικά Σημεία που Πρέπει να Θυμόμαστε

Ο σχεδιασμός αυτού του πίνακα έχει διάφορες πτυχές που απαιτούν ιδιαίτερη προσοχή.

Πρώτον, η απουσία μάσκας συγκόλλησης σημαίνει ότι οι επιφάνειες χαλκού είναι πλήρως εκτεθειμένες.δοκιμές, και χρήση.

Δεύτερον, δεν υπάρχει μεταξοειδής οθόνη, η τοποθέτηση των εξαρτημάτων δεν μπορεί να βασίζεται σε σημεία αναφοράς μεταξοειδούς οθόνης.Θα πρέπει να εξαρτηθεί από τα αρχεία συντεταγμένων της μηχανής pick-and-place ή τα εξαρτήματα συναρμολόγησης για την χειροκίνητη συναρμολόγηση.

Τρίτον, με δύο στρώματα, 31 διαδρόμους και μόνο 2 δίκτυα, αυτή η τοπολογία υποδηλώνει κάποια μορφή συστοιχίας κερατών ή δικτύου διαίρεσης ισχύος.ιδίως τη συνέχεια της διαδρομής επιστροφής του σήματος.

Τελικές Σκεφτήριες

Η φιλοσοφία σχεδιασμού πίσω από αυτό το διεπίπεδο WL-CT440 είναι πολύ ξεκάθαρη: χρησιμοποιήστε ένα υλικό που μπορεί να επεξεργαστεί με συμβατικές τεχνικές κατασκευής,αφαιρέστε την μη απαραίτητη μάσκα συγκόλλησης και τα στρώματα μεταξοειδούς, και κατανέμονται οι εξοικονόμηση κόστους προς την απόδοση και την αξιοπιστία.

Εάν αναπτύσσετε κεραίες, προωθήσεις ραντάρ ή δορυφορικές επικοινωνίες και θέλετε να αποφύγετε τους πονοκεφάλους επεξεργασίας που σχετίζονται με τα υλικά PTFE,Το WL-CT440 αξίζει σοβαρή εξέταση.Φυσικά, τα θέματα προστασίας που έρχονται με την αφαίρεση της μάσκας συγκόλλησης, τον έλεγχο της ομοιότητας της επιφάνειας του χρυσού κατά βύθιση,και η βαθμονόμηση των υπολογισμών αντίστασης είναι όλες οι λεπτομέρειες που πρέπει να συζητηθούν με τον κατασκευαστή PCB σας πριν από την κατασκευή πρωτοτύπου.

Έχετε συναντήσει προκλήσεις όταν σχεδιάζετε πλακέτες υψηλής συχνότητας όπως αυτή; Μοιραστείτε την εμπειρία σας.