O que é uma placa PCB de alta frequência? Diferença com a placa PCB comum

Definição de PCB

A placa de alta frequência PCB refere-se a placas de circuito especiais com alta frequência eletromagnética, usadas no campo de alta frequência (frequência maior que 300 MHz ou comprimento de onda menor que 1 metro) e micro-ondas (frequência maior que 3GHz ou comprimento de onda menor que 0,1 metro) PCB, é uma placa de circuito produzida usando parte dos processos do método de fabricação de placas de circuito rígidas comuns ou usando um método de tratamento especial nas placas laminadas revestidas de cobre do substrato de micro-ondas. Normalmente, as placas de alta frequência são definidas como placas com uma frequência de 1 GHz ou mais.

Quais são os materiais usados nas placas de circuito impresso de alta frequência?

O desempenho de Placas HF em situações sem fio ou em outras situações de alta frequência depende dos materiais de construção. O uso de materiais FR4 laminados melhora o desempenho dielétrico. As placas comumente usadas para a fabricação de placas PCB de alta frequência são Rogers/Rogers, Taconic/Taconic, Isola (Isola), F4B (Teflon), TP-2, FR4, Panasonic e TAYO. O principal material para a fabricação de placas de circuito de alta frequência é um laminado revestido de cobre de alta frequência e alta velocidade, cujos principais requisitos são uma baixa constante dielétrica (Dk) e um baixo fator de perda dielétrica (Df). Além disso, as propriedades físicas, como as características de impedância e a absorção de água, também são fatores importantes para medir a qualidade das placas PCB. Os substratos para placas de circuito de alta frequência precisam ter excelentes propriedades elétricas e estabilidade química.

Vantagens da placa PCB de alta frequência

O nível de DF do material geral determina diretamente o desempenho da placa de circuito impresso.A PCB de alta frequência é caracterizada pela resistência ao calor, resistência à corrosão química, resistência ao impacto e boa resistência ao descascamento.
1、DK (DK dielectric constant of the material, indicating the ability to store charge.) Should be small and stable enough, usually the smaller the better, high DK may lead to delayed signal transmission.
2、DF (DF is the loss angle of the material, signal transmission in the material is not entirely along the signal path forward, there will be a part of the material through the flow of the nearby conductor.) Should be very small, which mainly affects the quality of signal transmission, smaller DF can reduce the signal loss accordingly.
3、The coefficient of thermal expansion should be the same as that of the copper foil as far as possible, because the difference will cause the copper foil to separate during hot and cold changes.
4、Water absorption must be low in humid environment, high water absorption will affect DK and DF.
5、Heat resistance, chemical resistance, impact resistance, and peeling resistance must be good.
O coeficiente de expansão térmica das placas de circuito de alta frequência precisa ser o mesmo da folha de cobre, na medida do possível, porque as placas de circuito de alta frequência, no caso de alternância de calor e frio, podem causar a separação da folha de cobre, na medida do possível com a mesma folha de cobre, para garantir que o desempenho das placas de circuito de alta frequência possa ser perfeito.

Por que as placas PCB de alta frequência são tão populares?

1) Alta eficiência
A perda de consumo da placa de circuito de alta frequência se deve à sua constante dielétrica menor, ou seja, ao desempenho dos materiais utilizados, de modo que seu consumo é naturalmente menor do que o de outras placas de circuito. Nessas excelentes condições inerentes, na vanguarda do desenvolvimento tecnológico da tecnologia de aquecimento por indução, também é possível atender às necessidades do aquecimento alvo, fazendo com que as placas de circuito de alta frequência tenham uma eficiência muito alta. Obviamente, na busca pela eficiência, mas também prestando atenção à proteção ambiental.
2) Velocidade de trabalho rápida
Como todos sabemos, a velocidade de transmissão é proporcional à constante dielétrica. Em termos de princípios elétricos, a velocidade de transmissão é inversamente proporcional à raiz quadrada da constante dielétrica, ou seja, quanto maior a constante dielétrica, mais lenta a velocidade de transmissão; quanto menor a constante dielétrica, mais rápida a velocidade de transmissão. Ele usa materiais especiais que podem garantir as características da pequena constante dielétrica, mas também para garantir a velocidade de transmissão, tornando a operação da placa relativamente estável. Esse é um dos motivos pelos quais as placas PCB de alta frequência são tão populares.
3) Adaptabilidade
Ele é amplamente utilizado em placas de circuito de alta frequência em vários setores que exigem tratamento de aquecimento de materiais metálicos de precisão. Em seu campo técnico, ele pode não apenas realizar o aquecimento de componentes em diferentes profundidades, mas também focar o aquecimento em características locais, seja na superfície ou na profundidade, métodos de aquecimento centralizados ou descentralizados podem ser facilmente realizados.
4）Strong tolerance and anti-interference ability
O ambiente afeta a composição do meio, portanto, as placas de circuito de alta frequência ainda têm alguns requisitos ambientais, especialmente no sul, onde o clima é mais úmido.As placas de circuito de alta frequência podem ser bem adaptadas a esses ambientes. As placas de circuito de alta frequência feitas de materiais com baixíssima absorção de água podem desafiar esses ambientes. Ao mesmo tempo, é desejável que as placas de circuito impresso sejam quimicamente resistentes, para que possam suportar a umidade e as altas temperaturas em ambientes úmidos e ter grande resistência à remoção.

A diferença entre as placas PCB de alta frequência e alta velocidade e as placas PCB comuns

Placa PCB de alta velocidade e alta frequência e placa PCB comum Placa PCB O processo de produção é basicamente o mesmo, para atingir o ponto-chave de alta velocidade e alta frequência está nas propriedades das matérias-primas, ou seja, nos parâmetros característicos das matérias-primas. O principal material da placa PCB de alta velocidade e alta frequência é a placa revestida de cobre de alta velocidade e alta frequência; o principal requisito é ter uma baixa constante dielétrica (Dk) e um baixo fator de perda dielétrica (Df). Além de garantir um baixo Dk e Df, a consistência do parâmetro Dk também é um dos fatores importantes para medir a qualidade das placas PCB. Além disso, um parâmetro importante são as características de impedância da placa PCB e algumas outras características físicas.
A constante dielétrica (Dk) do substrato da placa de circuito de alta velocidade e alta frequência deve ser pequena e estável; em geral, quanto menor, melhor, a taxa de transmissão do sinal e a raiz quadrada da constante dielétrica do material são inversamente proporcionais à constante dielétrica alta, facilmente causada por atrasos na transmissão do sinal.
A perda dielétrica (Df) do material do substrato da placa de circuito de alta velocidade e alta frequência deve ser pequena, o que afeta principalmente a qualidade da transmissão do sinal; quanto menor for a perda dielétrica, menor será a perda do sinal.
Impedância da placa de circuito de alta velocidade e alta frequência - na verdade, refere-se à resistência e aos parâmetros da impedância, o controle de impedância é o princípio mais básico do design de alta velocidade que fazemos, porque a linha PCB a ser considerada para a instalação de componentes eletrônicos conectados ao plug-in, conectados à consideração de condutividade e desempenho de transmissão de sinal e outras questões, por isso é inevitável que quanto menor, melhor a impedância é necessária, a placa geral das principais fábricas no processamento de PCB garantirá um certo grau de erro de impedância.
A absorção de água do substrato da placa de circuito de alta velocidade e alta frequência deve ser baixa; a alta absorção de água causará constante dielétrica e perda dielétrica na umidade.

Campos de aplicação e perspectivas

As placas de circuito de alta frequência são amplamente utilizadas em sistemas de comunicação, sistemas ADAS automotivos, sistemas de comunicação via satélite, sistemas de rádio e outros campos. Suas várias propriedades físicas, precisão e parâmetros técnicos exigem requisitos muito altos. Com o rápido desenvolvimento das comunicações sem fio, da Internet das Coisas e de outras tecnologias, a demanda por placas de circuito impresso de alta frequência também está crescendo. No futuro, a placa de circuito impresso de alta frequência dará mais atenção à melhoria do desempenho e à redução de custos, além de explorar mais novas áreas de aplicação. Como um ramo importante do campo de placas de circuito impresso, a placa de circuito impresso de alta frequência desempenha um papel insubstituível nos circuitos de alta frequência.