bạn có phải là một kỹ thuật viên xử lý tín hiệu hoặc thiết bị mạng không dây? một thành phần then chốt trong những thiết bị này là các bộ phận siêu âm.
những mạch này cũng rất quan trọng trong điện thoại di động, vì chúng truyền tải dữ liệu.
Chúng tôi đã xem xét chi tiết các thiết kế PCB này dưới đây, bao gồm các thiết kế cao tần, xin tiếp tục đọc để biết thêm.
nội dung
PCB cao tần là gì?
đặc điểm của bảng mạch in hiện số cao
lợi thế của PCB cao tần
các ứng dụng cho các bảng mạch in nhiệt độ cao
cho các vật liệu nhiệt độ cao
để tạo ra các bảng mạch điện cao tần
lựa chọn bề mặt của bảng mạch in hiện số cao
hướng dẫn thiết kế bộ thiết kế cao tần
công nghệ sản xuất bảng mạch in cao tần
Nhà sản xuất PCB chuyên nghiệp của bạn: khả năng của chúng tôi
tóm tắt
PCB cao tần là gì?
Các bảng mạch in cao tần là các thiết bị điện tử được sử dụng để truyền sóng điện từ trong phạm vi tần số từ 500 MHz đến 2 MHz.
bảng mạch in cao tần
Bởi vì các mạch điện có tốc độ dòng tín hiệu nhanh và nhạy tín hiệu cao, các nhà sản xuất sử dụng các vật liệu laminate cao để sản xuất các mạch điện. điều này kết thúc việc giảm thiểu hệ số mất và ổn định điện tiếp.
đặc điểm của bảng mạch in hiện số cao
DK thấp và ổn định (hằng số dẫn điện)
df nhỏ (hệ số phân tán)
khả năng chịu nhiệt cao
chịu lực tác động
kháng chất hóa học
tách ra khỏi cản trở
khả năng hấp thụ nước thấp
và sự giãn nở nhiệt tương tự như đồng
sự ổn định kích thước thấp
khoảng cách giữa các bảng mạch
lợi thế của PCB cao tần
Giảm độ ẩm
Quản lý nhiệt tuyệt vời
điều khiển cực
kích thước/ sự ổn định cơ khí
hiệu năng tín hiệu tốt và giảm thiểu mất tín hiệu
các ứng dụng cho các bảng mạch in nhiệt độ cao
xe hơi, máy bay và hệ thống radar mặt đất
hệ thống radar
ăng-ten vệ tinh định vị toàn cầu
hệ thống viễn thông di động
truyền hình trực tiếp từ vệ tinh
hệ thống dẫn đường tên lửa
nhãn rfid (nhân số radio)
có một nhãn chip rfid
Ứng dụng sóng milimét
máy thu phát vệ tinh không gian
bộ phát sóng vi sóng từ điểm này sang điểm khác
Màn hình cá nhân hoặc chăm sóc sức khỏe
máy quét y tế (MRI, siêu âm, CT, v. v…)
chỉ báo nguồn điện và điều khiển các thiết bị
công nghiệp và thiết bị đo lường
công cụ khoa học (quang đo, kính hiển vi và hệ thống điều khiển)
kính hiển vi
cho các vật liệu nhiệt độ cao
các bảng mạch cao cần một vật liệu pcb duy nhất để tạo ra một đầu ra tín hiệu cao. những vật liệu độc đáo này bao gồm:
fr 4: giá rẻ nhất, dễ dàng sản xuất. Tuy nhiên, nó có hiệu năng điện tương đối kém, đặc biệt là khi tốc độ tín hiệu vượt quá 1,6 GHz
Rogers 4350B HF: Giống như FR4, vật liệu này có chi phí sản xuất thấp, giá cả cạnh tranh và độ ổn định kích thước tuyệt vời.
ISOLA là 620 E-sợi thủy tinh: Mặc dù khó khăn trong sản xuất, vật liệu này có đặc tính nhiệt và điện tốt.
Gốm sứ Taconic RF-35: Đây là một vật liệu giá rẻ được làm từ PTFE được làm bằng gốm sứ và kính dệt. Vật liệu này dễ dàng hơn để sản xuất, nhưng nó có độ lượng lượt tuyệt vời, các thuộc tính điện tử tốt và tiêu thụ năng lượng thấp.
Tác phẩm Taconic TLX: TLX được làm từ sợi thủy tinh PTFE, là vật liệu có kích thước ổn định với các đặc tính cơ học, nhiệt và điện. tuy nhiên, nó là một thử thách.
Rogers RO3001: màng kết dính với các tuyến góc mất thấp và các hằng số tiếp. nó cũng chịu được các hóa chất và nhiệt độ cao.
Rogers Ro 3003: Ro 3003 được làm từ vật liệu thủy tinh PTFE, DK mất mát thấp, giá cả kinh tế.
arlon 85 n: một loại nhựa polyimide tinh khiết có khả năng chịu nhiệt cao
Các nhà sản xuất khác nhau cung cấp các kết hợp vật liệu khác nhau cho các ứng dụng tần số cao, nhưng nói chung, chúng là:
FR-4
gốm sứ được làm bằng polytetrafluorethylene
sợi thủy tinh dệt polyethylene
gốm sứ chứa đầy hydrocarbon
sợi thủy tinh siêu mỏng
gốm sứ chứa đầy hydrocarbon và thủy tinh dệt
sợi thủy tinh được đan bằng gốm sứ
để tạo ra các bảng mạch điện cao tần
sản xuất bảng mạch in
Hợp lực yếu
Do sự phân bố dày của các lỗ chôn với nhựa trong một PCB, lực kết hợp giữa bảng chấm dựng và nhựa thường thường thấp hơn.
do vậy, một số bề mặt có thể xuất hiện mức, đặc biệt là sau khi hàn tại nhiệt độ cao.
các nhà sản xuất thường sử dụng nhựa tg và cte tương đương với vật liệu cơ bản để ngăn chặn việc phân rã.
Mục tiêu là làm cho hai lớp co lại và nở ra với tốc độ tương tự để đảm bảo rằng chúng vẫn giữ liên kết với nhau ngay cả khi nhiệt độ dao động.
diễn tập
Tần số cao, nhiều lớp đòi hỏi nhiều lỗ thông qua để làm mát một cách hiệu quả, nhưng điều này không phải là dễ dàng trong quá trình sản xuất PCB.
Việc khoan khoan sẽ tạo ra nhiệt, và các mảnh vụn tan chảy trong quá trình này sẽ đông lại trên các bức tường khoan, làm giảm thiểu hiệu năng tản nhiệt, ảnh hưởng tới mạch tần số cao.
giải pháp là sử dụng nắp nhựa thay vì nắp nhôm để hấp thụ nhiệt tốt hơn khi khoan lỗ. nó cũng giúp tăng lực hút và áp suất chân không để cải thiện chất lượng của các lỗ.
lỗ khoan bảng mạch in
khoan ngược
mặc dù các lỗ hộp có thể giúp giải nhiệt nhiệt, nhưng chúng có thể ảnh hưởng đến tính nguyên vẹn của các tín hiệu cao tần. Các đường cắt ngắn bổ sung hoạt động như các đường dẫn phản chiếu, làm tăng mất chèn vào.
cách duy nhất để giải quyết vấn đề này là khoan một cái lỗ rộng hơn ở phía sau để loại bỏ các cọc thừa.
tuy nhiên, vấn đề đến từ những vết nứt sau khi khoan. các nhà sản xuất có thể tránh được những vấn đề này bằng cách khoan lỗ trước khi khắc.
lựa chọn bề mặt của bảng mạch in hiện số cao
việc xử lý bề mặt cho các bộ phận tử bộ phận thêm cường độ và sự thu hút. Các tùy chọn bạn sử dụng bao gồm:
Hasl
HASL bao gồm việc ngâm một PCB vào một bộ hàn chảy và sau đó đặt nó trên một kênh hướng nhiệt. dòng không khí làm cho chiếc áo khoác sáng bóng và đồng thời làm cho nó đồng đều hơn.
đây là phương pháp xử lý bề mặt phổ biến nhất vì chi phí thấp và tuổi thọ dài.
Tuy nhiên, phương pháp này làm tăng khả năng hàn mạch trong PCB có khoảng cách nhỏ, trong khi thành phần chì làm cho nó trở thành rủi ro sức khỏe. và sự va chạm nhiệt.
Enig
Giống như HASL, ENG là một từ viết tắt, có nghĩa là không điện và vàng, và nó liên quan đến việc tích trữ các lớp vàng và platine trên một PCB đồng.
lớp mạ được hình thành bằng cách mạ điện hóa học có tuổi thọ lâu hơn, rất phù hợp với các lỗ mạ điện. ngoài ra, nó cũng tuân thủ các quy định của rohs, vì vậy nó an toàn để sử dụng.
tuy nhiên, nó đắt đỏ và có thể làm tăng mất tín hiệu nếu không được áp dụng đúng cách.
PCB đa lớp với ISA vàng
nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ.
Enepig
Chất niêm yết hóa học và kim loại tương tự như ENIG, nhưng loại bỏ sự tạo ra các hợp chất kim loại (đĩa hàn màu đen) giữa lớp vàng và lớp niêm. và điều này được thực hiện bằng cách giới thiệu một lớp tritium ổn định.
Chiếu bóng này cũng cải thiện chất lượng hàn, làm cho bề mặt mịn hơn, tăng khả năng kháng oxy hóa và chịu nhiệt.
ngâm thiếc
việc nhúng thiết là một phương pháp truyền thống hơn, bao gồm việc đặt thiết bị trên nền bảng điện tử thông qua việc thay đổi hóa học. lớp trầm tích bảo vệ đồng bên dưới nó khỏi bị oxy hóa và không có chì, vì vậy nó an toàn.
tuy nhiên, công nghệ này rất dễ dàng để tạo ra râu thiếc. mặc dù nó là sự lựa chọn lý tưởng cho việc cắm vào một bộ phận bộ phận tử, nhưng không phù hợp với nhiều quy trình lắp ráp.
bảng mạch in thiếc
OSP
OSP (thuốc bảo quản hàn hữu cơ) sử dụng các hợp chất hữu cơ có nguồn nước để ngăn ngừa oxy hóa đồng.
Quá trình này có thể phủ một lớp mỏng và bằng phẳng một cách tiết kiệm và hiệu quả, nhưng lớp phủ có tuổi thọ ngắn hơn và không thể đo đạc độ dày của lớp phủ. OSP cũng không phù hợp với các bố trí bảng mạch với các lỗ mạ.
hướng dẫn thiết kế bộ thiết kế cao tần
thiết kế pcb
như là nhà thiết kế mạch, bạn phải tuân theo các nguyên tắc sau:
Tạo bản thiết kế của bạn
Trước khi bắt đầu quá trình này, hãy làm một danh sách các ý tưởng của bạn để tránh quên các khía cạnh quan trọng có thể dẫn đến khiếm khuyết sau này.
xác định tần số tín hiệu pcb
Ghi lại các yêu cầu điện và điện áp của mạch tích hợp và quyết định xem bạn có muốn phân chia bất cứ cấp điện nào không.
Cố gắng thích nghi với tất cả các tín hiệu khác nhau, độ dài và sự kháng cự được kiểm soát, trong khi giảm thiểu tiếng ồn từ tần số cao.
xây dựng một kế hoạch xếp chồng lên nhau cho sản xuất
Sau khi định cấu hình thiết kế bảng mạch, hãy ghi lại các yêu cầu của các lớp chồng và tham khảo ý kiến với nhà sản xuất PCB để xác định vật liệu cụ thể.
thiết kế sàn nhà
Tiếp theo, bạn định cấu hình sàn bằng cách chia PCB thành các phần logic và quyết định xem các mạch con có được đặt trong một bố trí lớn hơn hay được tách ra không.
Điều này rất quan trọng nếu tín hiệu analog và kỹ thuật số nên được cô lập để giảm thiểu nhiễu.
xác định cấp nguồn điện và điện đất
Sau khi xác định bố trí bảng mạch, kiểm tra để biết đất và kiểm tra xem nó có được hoàn chỉnh hay không.
nếu không, bạn phải đặt một điện khức dọc theo một đường dẫn để tách rời. mục tiêu là xây dựng một cây cầu để tăng cường con đường trở lại.
thiết kế mạch in, cách ly
Thu nhỏ kích thước của các bản vẽ của đĩa hàn
một đặc điểm của bảng hf là các đĩa hàn nhỏ, vì vậy bước tiếp theo là giảm thiểu kích thước của các bản vẽ đĩa hàn càng tốt.
Các bộ phận khác của các bộ phận PCB có dung lượng chân là 30%, trong khi một bộ phận PCB cao thường là 0-5%, vì vậy hãy giảm kích thước để làm cho nó hữu ích hơn. bảng mạch càng nhỏ, hiệu năng cơ học càng mạnh, dung tích ký sinh càng nhỏ.
tín hiệu tần số định tuyến
Các tín hiệu tần số cao phát ra bức xạ cao, do đó có thể tăng lợi ích của việc bảo vệ một PCB bằng cách cấu nối chúng, giúp giảm thiểu nhiễu.
thiết kế một đường dẫn trở lại hiệu quả
mỗi tín hiệu trong bảng mạch hiện tần cao cần một đường dẫn bắt đầu từ nguồn và cuối cùng. phải có một con đường không bị cản trở giữa hai thứ.
sử dụng quy tắc 3 w để giảm sự kết nối.
Kết nối dòng có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến tính toàn vẹn tín hiệu, nhưng quy tắc 3W có thể giúp đỡ bằng cách tăng khoảng cách giữa các dòng. nó quy định khoảng cách giữa các đường phải gấp ba lần chiều rộng của dòng.
áp dụng quy tắc 20 h để giảm các mặt phẳng
kết nối giữa nền đất và nền điện có thể hư hỏng bảng mạch hiện tần cao.
Quy tắc 20H giúp giải quyết vấn đề này vì nó gợi ý rằng độ phân giải giữa các lớp điện đất và các lớp điện liền kề cần phải dày hơn 20 lần so với lớp điện.
công nghệ sản xuất bảng mạch in cao tần
sau khi thiết kế, bước tiếp theo là việc tạo ra các bước pcb bao gồm các bước sau đây.
tạo ra các thiết kế pcb
đầu tiên, bạn thiết kế các bản vẽ thiết kế trên phần mềm thiết kế mà bạn muốn. Bạn có thể sử dụng Extended Gerber để mã hóa bản thiết kế và sau đó gửi tập tin cho nhà sản xuất để sản xuất.
dự án garbow
nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ
In vẽ thiết kế PCB
Ngoài ra, với việc in vẽ các thiết kế PCB, bạn có thể sử dụng máy in vẽ để tạo ra các mảnh PCB, đây là mảnh đáy cho các bản thiết kế. Nó có hai loại mực: màu đen hiển thị các số dây chuyển điện và mực trong suốt hiển thị các phần không dẫn điện.
in đồng bên trong
Sản xuất bắt đầu từ giai đoạn này, sau khi in PCB trên tấm laminate, đồng được hàn sẵn trên cùng một tấm laminate, hoạt động như một cấu trúc PCB. sau đó, bạn chạm khắc đồng để hiển thị bản thiết kế ban đầu.
một máy mạ đồng bằng pcb
nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ
canh lề lớp
Bởi vì một PCB có các mức khác nhau, các nhà sản xuất thường sử dụng các máy khoan quang học để căn chỉnh chúng bằng cách đẩy các chân vào các lỗ. máy khác kiểm tra các lớp có trật tự, không có lỗi.
Lớp PCB
nếu không có lỗi, bước tiếp theo bao gồm các bước kết hợp hoặc lưới và lưới nhau. chuẩn bị các phần bên trong và bên ngoài, và sau đó sử dụng kẹp kim loại để giúp kết nối chúng.
diễn tập
khoan bằng máy tính với hướng dẫn thiết kế gerber mở rộng. nhưng trước đó, dùng máy x-quang để xác định điểm khoan. sau khi khoan lỗ, cắt bỏ đồng thừa để giữ cho bề mặt trơn tru.
máy khoan pcb tự chế
bảng mạch in
mạ điện bao gồm việc sử dụng các hóa chất để kết nối các lớp với nhau. nhưng trước tiên, bạn phải làm sạch bảng mạch điện trước khi bạn ngâm chúng trong hóa chất.
Lụa hàn
Tiếp theo, bạn sẽ làm sạch bảng mặt trước khi áp dụng màng kháng hàn và sau đó sử dụng mực epoxy và màng kháng hàn. bộ điều khiển bảng điện được phơi mặt với ánh sáng cực tím, thấy các phần màng chống để loại bỏ.
được gắn với một khuôn mẫu được gắn với pcb
Nguồn: Flickr
chọn lọc và sắp xếp lụa
Như đã đề cập, quá trình tinh chỉnh bao gồm việc mạ vàng, bạc hoặc HASL lên bảng mạch để ngăn chặn sự oxy hóa. Sau đó, một PCB được in lưới, in tất cả các chi tiết quan trọng như tên của nhà sản xuất và nhãn cảnh báo.
thử nghiệm
quy trình này kiểm tra sự cô lập và tính tiếp tục của mạch để đảm bảo rằng không có mạch hoặc ngắt.
một nhà điều hành kiểm tra bảng mạch in
cắt
bước cuối cùng là sử dụng một máy cnc hoặc một khe cắm v-a để cắt một pcb.
cắt một PCB trên một máy CNC
Nhà sản xuất PCB chuyên nghiệp của bạn: khả năng của chúng tôi
tóm tắt
Như bạn có thể thấy, các bảng mạch in cao tần là các thành phần then chốt trong các sản phẩm điện tử hiện đại và chúng tôi sản xuất chúng theo các tiêu chuẩn cao nhất. Nếu dự án của bạn yêu cầu một mạch như vậy, xin liên hệ với chúng tôi để đặt đơn hàng ngay lập tức.