8-στρώμα Τυφλές Διόδους PCB RO4350B και MT40 Υλικό Ελεγχόμενης Αντίστασης

Αυτό το προσαρμοσμένο υβριδικό διηλεκτρικό PCB 8 στρώσεων χρησιμοποιεί συμμετρική στοίβαξη: 0,168mm RO4350B στις πάνω και κάτω πλευρές, σε συνδυασμό με έναν πυρήνα I-Tera MT40 0,381mm και προ-εμποτισμένο MT40 0,1245mm. Το τελικό πιεσμένο πάχος φτάνει τα 1,636mm. Τα εξωτερικά στρώματα φέρουν χαλκό 1oz, ενώ τα εσωτερικά στρώματα χρησιμοποιούν χαλκό 0,5oz. Η πλακέτα ολοκληρώνεται με πράσινη μάσκα συγκόλλησης και λευκή μεταξοτυπία, και επιφανειακή επεξεργασία παλλάδιο χρυσού. Η διάσταση της πλακέτας είναι 179mm × 121mm (1 τεμ.). Ο σχεδιασμός περιλαμβάνει τυφλές οπές L1-L2 και L7-L8. Το πάνω στρώμα διαθέτει ίχνη 6mil κατασκευασμένα για σύνθετη αντίσταση 50-ohm μονού άκρου.

Προδιαγραφή PCB

Ο παρακάτω πίνακας συνοψίζει όλες τις βασικές παραμέτρους κατασκευής για αυτό το υβριδικό PCB.

Στοίβαξη PCB

Εισαγωγή Επένδυσης RO4350B & I-Tera MT40

Το I-Tera MT40 έχει σχεδιαστεί για εφαρμογές ψηφιακών και RF/μικροκυματικών PCB υψηλής ταχύτητας. Παρέχει σταθερή διηλεκτρική σταθερά (Dk) σε όλο το εύρος θερμοκρασιών -55°C έως +125°C έως τις συχνότητες W-band, με χαμηλό παράγοντα διάχυσης (Df) 0,0031. Το MT40 λειτουργεί ως οικονομικά αποδοτική εναλλακτική λύση στα υλικά μικροκυμάτων PTFE. Το MT40 προσφέρεται ως επένδυση και προ-εμποτισμένο, συμβατό με τυπικές διαδικασίες κατασκευής FR-4 και δεν απαιτεί εξειδικευμένη επεξεργασία οπών PTFE. Υποστηρίζει πολλαπλούς κύκλους αναρροής και επαναλαμβανόμενες διαδικασίες ελάστρωσης, διαθέτει αντίσταση CAF και πληροί τις απαιτήσεις RoHS.

Το RO4350B είναι μια γνωστή σύνθετη υδρογονανθρακική επένδυση γεμάτη με κεραμικό για κυκλώματα RF και μικροκυμάτων. Διατηρεί χαμηλό παράγοντα διάχυσης σε συχνότητες μικροκυμάτων, παρέχοντας σταθερή ηλεκτρική απόδοση για RF ίχνη ελεγχόμενης σύνθετης αντίστασης. Η σταθερή Dk και η χαμηλή Df ελαχιστοποιούν την εξασθένηση σήματος, η οποία είναι απαραίτητη για γραμμές μετάδοσης υψηλής συχνότητας. Το RO4350B έχει ένα καθορισμένο προφίλ CTE διαφορετικό από τα τυπικά υλικά FR4 υλικά, ένας βασικός παράγοντας που πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την υβριδική ελάστρωση.

Λογική Σχεδιασμού Αυτής της Υβριδικής Στοίβαξης 8 Στρώσεων με Διηλεκτρικά Υλικά-έως

1. Λογική Σχεδιασμού Υψηλής Συχνότητας για Διπλής Όψης RO4350B με Μεσαίο I-Tera MT40

Τα πάνω και κάτω εξωτερικά στρώματα υιοθετούν RO4350B 0,168mm. Χάρη στην εγγενώς χαμηλή Df και τη σταθερή διηλεκτρική σταθερά του RO4350B, διατηρεί χαμηλή την εξασθένηση των σημάτων μικροκυμάτων. Αυτές οι ιδιότητες υλικού το καθιστούν ιδανικό για δρομολόγηση RF 50Ω μονού άκρου στο πάνω στρώμα, διατηρώντας την ακεραιότητα του σήματος καθώς τα σήματα RF ταξιδεύουν κατά μήκος των ιχνών 6mil.

Ο κεντρικός πυρήνας I-Tera MT40 0,381mm αξιοποιεί την υψηλή Tg 215°C και την υψηλή θερμοκρασία αποσύνθεσης Td στους 360°C του MT40. Αυτές οι θερμικές ιδιότητες παρέχουν ισχυρή μηχανική υποστήριξη και σταθερή θερμική απόδοση για τη στοίβαξη 8 στρώσεων. Η χρήση MT40 για τα εσωτερικά στρώματα αποφεύγει το υψηλό κόστος υλικού που προκύπτει από την κατασκευή μιας πλακέτας εξ ολοκλήρου από RO4350B.

Το προ-εμποτισμένο MT40 0,1245mm επιλέγεται για τη σταθερή ροή ρητίνης και τις καλά καθορισμένες διηλεκτρικές ιδιότητές του. Με τα σταθερά χαρακτηριστικά Dk του MT40, αυτό το προ-εμποτισμένο ρυθμίζει με ακρίβεια το διηλεκτρικό πάχος μεταξύ των στρώσεων. Όταν συνδυάζεται με τους εξωτερικούς πυρήνες RO4350B, η συναρμολόγηση της στοίβαξης επιτυγχάνει σταθερά τον στόχο του τελικού πάχους 1,636mm με διαχειρίσιμη ανοχή πάχους.

2. Προκλήσεις Κατασκευής και Στρατηγικές Βελτίωσης για Αυτήν την Υβριδική Στοίβαξη 8 Στρώσεων από Τρία Υλικά

Το RO4350B και το I-Tera MT40 έχουν διαφορετικές ιδιότητες CTE. Η συμπεριφορά θερμικής διαστολής του RO4350B διαφέρει από το MT40, το οποίο έχει μια εποξειδική μήτρα υψηλής Tg 215°C. Όταν εκτίθενται σε θερμότητα κατά την ελάστρωση, οι ασύμφωνοι ρυθμοί διαστολής δημιουργούν τάση στη διεπιφάνεια, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε αποκόλληση ή παραμόρφωση της πλακέτας. Για να αντισταθμιστεί αυτή η διαφορά ιδιοτήτων υλικού, οι κατασκευαστές εφαρμόζουν τμηματική κλιμακωτή θέρμανση και αργούς κύκλους ψύξης για να απελευθερώσουν σταδιακά τη θερμική τάση.

Αυτή η στοίβαξη 8 στρώσεων φτάνει τα 1,636mm μετά την πίεση, και η μετατόπιση στρώσεων είναι ένας γνωστός κίνδυνος. Ενώ το ίδιο το MT40 υποστηρίζει πολλαπλούς κύκλους ελάστρωσης, οι παχιές πολυστρωματικές δομές εξακολουθούν να αντιμετωπίζουν κίνδυνο μετατόπισης στρώσεων. Η προσθήκη στόχων εγγραφής και η εξίσωση της κατανομής πίεσης στις πλάκες πρέσας βοηθούν στη διατήρηση της ευθυγράμμισης των στρώσεων κατά την ελάστρωση.

Η σύνθετη αντίσταση διέπεται άμεσα από τη διηλεκτρική σταθερά και το διηλεκτρικό πάχος. Το RO4350B και το MT40 κατέχουν τη δική τους σταθερή τιμή Dk. Οποιαδήποτε διακύμανση στο πάχος του υποστρώματος εισόδου θα αλλάξει τη φυσική απόσταση μεταξύ των χάλκινων επιπέδων και θα μετατοπίσει τις ενδείξεις σύνθετης αντίστασης. Η επιθεώρηση υλικού εισόδου είναι κρίσιμη για τον καθορισμό της ανοχής πάχους επένδυσης πριν από την παραγωγή.

3. Πλεονεκτήματα Κόστους-Απόδοσης Αυτής της Υβριδικής Στοίβαξης 8 Στρώσεων έναντι Πλακετών εξ ολοκλήρου από RO4350B

Εάν ολόκληρη η στοίβαξη χρησιμοποιούσε RO4350B, το συνολικό κόστος υλικού θα ήταν σημαντικό. Η αντικατάσταση του εσωτερικού πυρήνα και των προ-εμποτισμένων στρώσεων με I-Tera MT40 μειώνει σημαντικά το κόστος των υλικών, καθιστώντας αυτή τη στοίβαξη κατάλληλη για μαζική παραγωγή μεσαίων έως μεγάλων μονάδων RF.

Η υψηλή Tg (215°C) και η υψηλή Td (360°C) του MT40, σε συνδυασμό με την ικανότητά του να επιβιώνει πολλαπλούς κύκλους αναρροής, υπερτερούν των καθαρά κεραμικών υποστρωμάτων υψηλής συχνότητας σε θερμική αξιοπιστία. Αυτές οι θερμικές ιδιότητες επιτρέπουν στην πλακέτα να αντέχει επαναλαμβανόμενες συναρμολογήσεις SMT χωρίς υποβάθμιση.

Μόνο τα πάνω και κάτω στρώματα σήματος χρησιμοποιούν RO4350B, του οποίου η χαμηλή Df απαιτείται για τη μετάδοση RF. Τα εσωτερικά στρώματα τροφοδοσίας και γείωσης βασίζονται στο MT40, το οποίο έχει σταθερή Dk για ψηφιακές λειτουργίες και λειτουργίες τροφοδοσίας. Αυτή η επιλεκτική ανάπτυξη υλικού αντιστοιχίζει τις ιδιότητες του υλικού με τη λειτουργία του κυκλώματος και εξαλείφει την περιττή σπατάλη υλικού υψηλής συχνότητας.