高频 PCB

高频 PCB 是一种具有高电磁频率的特殊印刷电路板。在印刷电路板领域:高频是指频率大于 300MHZ 或波长小于 1 米,微波是指频率大于 3GHZ 或波长小于 0.1 米。
高频印刷电路板是在铜板上使用特定制造方法生产的电路板。一般来说,高频印刷电路板可定义为频率高于 1GHz 的电路板。
基底材料需要具有出色的电气性能和良好的化学稳定性。随着基板中功率信号频率的增加,对材料损耗的要求也越来越低。因此,高频印刷电路板在电路板中的重要性就凸显出来了。您还想了解更多有关中国高频印刷电路板的信息吗?请深入阅读本文!


高频电路板的特点

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  1. 高效率

    高频 PCB 的介电常数值非常小。介电常数值会导致信号传输延迟。介电常数小的高频 pcb,损耗也会小。所以中国高频 pcb 能耗小、效率高。而先进的感应加热技术可以实现目标加热需求。当然,注重效率和环保的特点也非常适合当今社会的发展。

  2. 速度快

    高频 PCB 设计损耗因数的值要小得多。科学研究表明,传输速度与介电常数的平方根成反比。也就是说,介电常数越低,传输速度越快。这就是高频电路板的优势。它使用特殊的材料,不仅保证了小介电常数的特性,还保持了工作的稳定性,这对信号传输非常重要。
    而高频 PCB 设计则是信号性能的全方位体现。随着传输线频率的增加,信号损耗会越来越严重。但高频 PCB 增强环氧树脂或聚四氟乙烯材料可提供更低的损耗因子,从而有助于降低信号损耗

  3. 可调节程度大

    高频印刷电路板广泛应用于各行各业。高频印刷电路板对精密金属材料的加热处理需求,在其工艺领域中,不仅可以实现对不同深度零件的加热,还可以针对局部特性进行重点加热。高频印刷电路板无论是表面还是深层,集中还是分散的加热方式,都可以轻松完成。

  4. 抵抗力强

    在介电常数和介电强度方面,环境会有特定的要求,尤其是在南方,潮湿的天气会严重影响电路板的使用。用吸水性极低的材料制成的高频电路板可以挑战这样的环境,而且还具有耐化学腐蚀、耐潮湿、耐高温以及剥离强度大等优点,使高频电路板发挥出强大的性能。

高频 PCB 材料

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  1. FR-4

    在为高频电路选择印刷电路板基材时,要特别注意所使用的材料。多年来,目前市场上使用的标准电路板材料一直是 FR-4,一种阻燃型 4 号编织玻璃增强环氧层压板。这种高频电路板材料成本低、使用方便,是高频电路板制造商理想的 FR-4 材料。它还是一种完美的电绝缘体和坚固的印刷电路板材料。

  2. 罗杰斯、伊索拉、塔科尼、杜邦和威震天

    如果对高频电路板有高速信号传输或特性阻抗控制方面的要求。在这种情况下,重点是 DF 及其在频率、温度和湿度条件下的性能。PCB 板的选择必须在满足设计要求、批量生产、成本之间取得平衡。
    简单地说,设计要求包括两个部分的电气和结构可靠性。通常,在设计非常高速的 PCB 电路板(频率大于 GHz)时,电路板的问题会更加重要。例如,现在常用的 FR-4 材料,在几个 GHz 频率下的介电损耗 Df(Dielectricloss)会很大,可能并不适合。最常见的高频 PCB 板是 Rogers、Isola、Taconic、Dupont 和 Megatron 材料。所有这些材料通常都具有低 Dk 和低损耗。

  3. 聚四氟乙烯和柔性基底

    就价格而言,与专用高速材料和聚四氟乙烯相比,FR4 是最便宜的,而聚四氟乙烯是最昂贵的。然而,当信号速度超过 1.6 GHz 时,FR-4 的性能开始下降。因此,DK、Df、吸水性、环境生存能力、下一代基板、特氟龙和柔性电路是最佳选择。
    如果印制电路板的频率要求高于 10 千兆赫,下一代基材、特氟龙和柔性基材是您的最佳选择,因为它们远远优于传统的 FR-4 材料。制作高频电路板的另一个考虑因素是电路板所用材料的吸湿率。
    即使是微量的水分也会改变高频电路的电气特性。传统的 FR-4 材料可吸收高达 50% 的水分,而 PTFE 等高频电路板材料可吸收的水分只有 2%。这就是高频电路板制造商一般首先选择 FR-4 材料的原因。

高频电路板的应用

什么是电路板组件及其作用
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如果印制电路板需要 10 GHz 以上的频率,下一代基板、特氟龙和 Flex 基板是您的最佳选择,因为它们远远优于传统的 FR-4 材料。

制作高频电路板的另一个考虑因素是电路板所用材料的吸湿率。即使是微量的水分也会改变高频电路的电气特性。传统的 FR-4 吸湿率高达 50%,而 PTFE 等材料的吸湿率仅为 2%。这就是高频电路板制造商一般首先选择 FR-4 材料的原因。

最常见的高频印刷电路板是罗杰斯、伊索拉、塔科尼、杜邦和 Megatron 材料。所有这些材料通常都具有低 Dk 和低损耗的特点。
印刷电路板(PCB)是当今电子工业的重要组成部分。高频 PCB 为不同的电路提供与不同元件和组件的连接。高频刚性和柔性印刷电路板可用于许多产品和许多行业,包括
  1. 移动通信产品
  2. 卫星系统、无线电系统
  3. 军事和航空航天
  4. 射频微波
  5. 高密度互连和高速设计应用

影响高频电路板的因素

双面 PCB
很多高频板的采购周期很长,甚至需要 2-3 个月。除了常规高频板 RO4350 有库存外,很多高频板需要由客户提供。因此,高频板需要提前与厂家做好沟通,尽早备料。看产品的价格敏感度,无论是消费品,还是通信、医疗、工业、军事应用。RF 是射频的缩写,是一种改变随时间变化的电磁场的能量形式。因此,另一个重要因素就是阻抗匹配。如果阻抗不匹配,信号就会失真。
失真率与阻抗的变化成正比。当信号进入传输线时,如果阻抗匹配,则输出信号与输入信号匹配。因此,射频电路和 RS-485 通信协议是高频 PCB 的一些关键因素。
上述各因素中,高速数字电路的运行速度,是选择 PCB 时需要考虑的主要因素。电路的速率越高,所选的 PCBDf 值应越小。用中等、低损耗的电路板材料将适合 10Gb/S 数字电路。用较低损耗的电路板适用于 25Gb/s 的数字电路,用超低损耗的电路板将适应更快的高速数字电路,速率可达到 50Gb/s 或更高。

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