PCB FR4 de alta frequência

Ficha de dados

• Modelo: PCB de alta frequência
  

• Material: materiais pcb de alta frequência

• Padrão de qualidade: IPC 6012 Classee2
  

• PCB de alta frequência dk: 2,0 -1,6
  
• Camadas: 1 camada pcb-36 camadas pcb
  
• Thickness:0.254mm-12mm
  
• Espessura do cobre: ​​cobre base 0,5 onças/1 onça
  
• Tecnologia de superfície: Prata, Ouro, OSP
  
• Processo especial: material misto, ranhura escalonada
  
• Aplicação: PCB de alta frequência, antena microstrip
  
  
  

Por que precisamos de PCBs de alta frequência?

Os circuitos eletrônicos se comportam de maneira muito diferente em altas frequências. Isto se deve principalmente a uma mudança no comportamento dos componentes passivos (resistores, indutores e capacitores).

Também tem efeitos parasitários nos seguintes: 

• Componentes ativos
  

• Trilhas de PCB

• Padrões de aterramento
  

Os sinais são vulneráveis ​​a ruídos e apresentam tolerância de impedância muito mais restrita em comparação com placas de circuito convencionais. Os sinais entre dois objetos sempre seriam interrompidos devido ao ruído causado pela alta frequência. Isso consome mais energia, então uma onda de frequência mais alta tem mais energia do que uma onda de frequência mais baixa com a mesma amplitude.

Seleção de materiais para PCBs de alta frequência

Para a produção de placas PCB de alta frequência, são necessários materiais especiais que fornecem sinais de alta velocidade. Alguns dos materiais são os seguintes:

• Rogers 4350B HF: Semelhante ao FR4, esse material também possui baixo custo de fabricação. Também oferece excelente estabilidade dimensional.

• Taconic TLX: Este material consiste em fibra de vidro PTFE, é um material fisicamente estável que oferece as melhores propriedades térmicas, mecânicas e elétricas. No entanto, o único problema que tem é ser difícil de fabricar.
  
• Cerâmica Taconic RF-35: É um material de baixo custo feito de PTFE preenchido com cerâmica e vidro. É fácil de fabricar, mas possui resistência moderada ao descascamento, desempenho elétrico perfeito e baixa dissipação de energia.
  
• Rogers RO3001: Consiste em um filme de ligação com uma constante dielétrica comparativamente baixa. Também é altamente resistente a produtos químicos e altas temperaturas.
  
• ARLON 85N: O ARLON 85N possui uma resistência térmica muito elevada. É feito de resina pura de poliamida.
  

Características de diferentes materiais de PCB de alta frequência

• PCB FR-4 de alta frequência

  Características: Baseado na norma FR-4, este material utiliza uma resina modificada com constante dielétrica (Dk) de 3,8-4,5, fator de dissipação (Df) de 0,015-0,025 e excelente resistência à temperatura (Tg ≥ 170°C). Seu custo é apenas 20% a 30% maior que o padrão FR-4. 

  Aplicações: Dispositivos de alta frequência em frequências de banda média e baixa, como roteadores WiFi 6 e módulos periféricos de estação base 4G.

• PCB de politetrafluoroetileno (PTFE)

  Características: Dk extremamente baixo (2,0-2,3), Df extremamente baixo (0,001-0,003) e perda de sinal praticamente mínima. A resistência à temperatura varia de -260°C a 260°C. No entanto, o processamento é difícil e o custo é alto (3-5 vezes maior que o FR-4 de alta frequência). 

  Aplicações: Aplicações de frequência/precisão ultra-alta, como estações base de ondas milimétricas 5G, comunicações por satélite e equipamentos de radar.

• PCB de resina de hidrocarboneto
  
  Características: Dk 3,0-3,5, Df 0,003-0,008, desempenho entre PTFE e FR-4 de alta frequência, boa processabilidade (perfurável como FR-4 comum) e custo 40% menor que o PTFE. 
  Aplicações: estações base macro 5G, módulos ópticos e roteadores de última geração.
• PCB de óxido de polifenileno (PPE/PPO)
  
  Características: Dk 2,4-3,0, Df 0,005-0,01, excelente resistência à umidade, custo 20% menor que a resina de hidrocarboneto, mas resistência à temperatura ligeiramente inferior (Tg 120-150°C). 
  Aplicações: Módulos de alta frequência para produtos eletrônicos de consumo, como componentes de RF 5G em smartTelefoneefones e módulos de transmissão de imagens de drones.
• PCB preenchido com cerâmica
  
  Características: Dk estável (ajustável de 2,5 a 6,0) e baixo coeficiente de temperatura (≤50ppm/°C), adequado para aplicações que exigem controle preciso de impedância. No entanto, este material pode ser quebradiço e pesado. 
  Aplicações: Radar automotivo (77GHz), gateways IoT industriais.

Aplicativo

PCBs de alta frequência são sempre usados ​​nas seguintes aplicações

• Sistemas de radar automotivo
  

• Antenas de satélite de posicioNomento global
  

• Sistemas de Telefoneecomunicações Celulares – Amplificadores de Potência e Antenas
  
• Satélites de transmissão direta
  
• Ligações de microondas ponto a ponto de banda E
  
• Etiquetas de identificação RF (RFID)
  
• Sistemas de radar aerotransportados e terrestres
  
• Aplicações de ondas milimétricas
  
• Sistemas de orientação de mísseis
  
• Transceptores de satélite espacial
  

O material principal da placa PCB de alta frequência é o laminado revestido de cobre de alta frequência, e seus principais requisitos são ter baixa constante dielétrica (DK) e baixo fator de perda dielétrica (DF). Além de garantir menores Dk e Df, a consistência dos parâmetros Dk também é um dos fatores importantes para medir a qualidade da placa PCB. Além disso, outro parâmetro importante são as características de impedância da placa PCB e algumas outras características físicas.

Benefícios de usar 

A razão pela qual os PCBs de alta frequência são amplamente utilizados no mundo da ciência e na eletrônica em geral é devido às inúmeras vantagens que vemos neles. Alguns deles incluem

• Custo moderadamente baixo; portanto, pode ser produzido em massa

• Reutilizável; portanto, pode ser utilizado várias vezes
  
• Altamente durável e proporcionando assim uma ótima vida útil do circuito.
  
• O tamanho compacto diminui o desperdício de fio.
  
• Os fatores bem fundamentados acima são os motivos que trazem certeza na execução do circuito eletrônico/elétrico.