Kõrgsageduslikud trükkplaadidon muutunud põhikomponentideks sellistes valdkondades nagu side, radar ja satelliidid. Selle jõudlus määrab otseselt signaali edastamise stabiilsuse, kadude määra ja üldise töökindluse.
1, Kõrgsageduslike trükkplaatide tehnilised omadused ja rakendusstsenaariumid
Kõrgsageduslikke trükkplaate kasutatakse peamiselt üle 1 GHz sagedusega signaalide edastamiseks, mida tavaliselt leidub 5G tugijaamades, satelliitsides, radarisüsteemides, lennunduse elektroonikaseadmetes ja muudes stsenaariumides. Võrreldes tavaliste trükkplaatidega kajastuvad selle tehnilised tõkked peamiselt kolmes põhinäitajas:
Madal dielektriline konstant ja madal kadudegur
Kõrgsagedusliku-signaali edastamise korral mõjutab dielektrilise materjali dielektriline konstant otseselt signaali kiirust, kadudegur aga energia sumbumise astme. Näiteks 5G millimeeterlaine side puhul, kui signaali sagedus ületab 28GHz ja trükkplaadi materjali Dk väärtus kõigub 0,1 võrra, laieneb signaali viivituse viga nanosekundi tasemele, mis võib viia sideühenduse rikkeni. Seetõttu peavad kõrgsageduslikud trükkplaadid kasutama spetsiaalseid substraate, nagu polütetrafluoroetüleen ja vedelkristallpolümeerid, mille Dk väärtus on tavaliselt vahemikus 2,2–3,5 ja Df alla 0,001.
Kõrge täpsusega töötlemistehnoloogia
Kõrgsageduslikud trükkplaadid integreerivad sageli mitme{0}kihilisi struktuure (tavaliselt 6–20 kihti) ja joone laiuse/reavahe täpsus peab olema alla 50 μm, kusjuures pime-/maetud avade läbimõõt on 0,1 mm. Võttes näiteks faseeritud massiivi radari antennimoodulid, peab trükkplaat paigutama 10 cm ² suurusele alale tuhandeid mikroriba liine ja saavutama kihtidevahelise ühenduse laserpuurimise ja plasmasöövitamise teel, kusjuures veatolerants on väiksem kui 1/10 juuksekarva läbimõõdust.
keskkonna stabiilsus
Ekstreemsetes keskkondades, näiteks kosmosesõidukites, peavad kõrgsageduslikud trükkplaadid taluma temperatuurišokke vahemikus -55 kraadi kuni +125 kraadi ning isolatsioonitakistus ei tohiks 95% suhtelise õhuniiskuse tingimustes olla väiksem kui 10 G Ω. See nõuab, et tootmisettevõtted valdaksid spetsiaalseid protsesse, nagu vaakumpressimine ja pinna katmine (nt elektrooniline nikkelkuldamine), et suurendada aluspinna korrosiooni- ja deformatsioonikindlust.
2. Kõrgsageduslike trükkplaatide tootmise-peamine väljakutse
Kõrgsageduslike{0}}trükkplaatide tootmine on tüüpiline tehnoloogiamahukas protsess, mis hõlmab mitmeid interdistsiplinaarseid valdkondi, nagu materjaliteadus, elektroonikatehnika ja täppistootmine. Peamised väljakutsed hõlmavad järgmist:
Substraadi valik ja sobitamine
Erinevate sagedusstsenaariumide substraadinõuetes on olulisi erinevusi. Näiteks 2,4 GHz Wi-Fi seadmed võivad kasutada FR-4 epoksüklaasist riidest substraati (Dk ≈ 4,4), samas kui 60 GHz millimeeterlaineradar peab kasutama Rogersi RT/duroid ® 5880 (Dk=2.2) või TaconicTLY ™ seeria materjale. Tootmisettevõtted peavad looma mitme kategooria substraadi andmebaasi ja viima läbi katseid, nagu dielektrilise konstandi testimine ja soojuspaisumisteguri sobitamine, et tagada materjalide ja disainiskeemide ühilduvus.
Signaali terviklikkuse disain
Kõrgsageduslikud signaalid on vastuvõtlikud sellistele teguritele nagu nahaefekt ja elektromagnetiline sidestus, mis põhjustab signaali moonutusi. Tootmisettevõtted peavad tegema koostööd klientidega, et optimeerida virnastatud struktuuri, näiteks kasutades sisseehitatud kondensaatori/induktiivpooli disaini, diferentsiaalsignaali juhtmeid ja muid tehnoloogiaid. Samal ajal tuleks kasutada simulatsioonitarkvara kadude prognoosimiseks ja tagasivoolukadude kontrollimiseks alla -20 dB ja sisestuskadu alla 0,5 dB/in.
Protsessi järjepidevuse kontroll
Võttes näiteks vase keemilise sadestamise protsessi, tuleb vase paksuse ühtlust kõrgsageduslike trükkplaatide{0}}ava seinal reguleerida ± 5% piires. Kui lokaalne paksus on ebapiisav, võib see põhjustada signaali peegeldumist. Tootmisliin peab olema varustatud võrgupõhise AOI-seadmete ja röntgenikiirte paksusemõõturitega, et jälgida reaalajas ava ja katte paksuse muutusi, tagades stabiilse partii toote saagise.