Aujourd'hui, je veux vous parler d'un PCB quelque peu inhabituel. Ce qui le rend inhabituel n'est pas un nombre élevé de couches ou des processus de fabrication complexes - bien au contraire.C' est une planche à deux couches sans masque de soudure et sans sérigraphie, mais il est spécialement conçu pour les applications d'antenne haute fréquence.
Le matériau de base estLe nombre d'étoilesSi vous cherchez une alternative aux matériaux Rogers ou PTFE, cet article pourrait vous donner de nouvelles idées.
Une vue d'ensemble de la construction: minimaliste mais pas simple
Commençons par les paramètres de base. La planche mesure 89 mm par 63,5 mm et utilise une construction à deux couches.d'une teneur en cuivre finie de 1 oz ou 35 μm sur les couches extérieuresLa largeur minimale des traces est de 4 millimètres et l'espacement minimum est de 6 millimètres. Le plus petit trou est de 0,2 mm et il n'y a pas de voies aveugles. Chaque plaque subit un test électrique à 100% avant expédition.
La carte contient 37 composants et 49 plaquettes au total.composé de 27 plaquettes à travers-trous et de 22 plaquettes à montage en surface, toutes situées sur la couche supérieureIl s'agit d'une topologie d'antenne ou de haute fréquence typique: simple en structure mais exigeante en performance.
Pourquoi pas de masque de soudure et de sérigraphie?
La caractéristique la plus caractéristique de cette planche est l'absence complète de masque de soudure et de sérigraphie, rien sur la couche supérieure et rien sur la couche inférieure.
Le masque de soudure est normalement utilisé pour empêcher le pont de soudure et protéger la surface de cuivre.La constante diélectrique et le facteur de perte du masque de soudure diffèrent de ceux du stratifié de baseLa suppression du masque de soudure signifie un chemin de signal plus pur et une meilleure cohérence.
L'absence de sérigraphie est tout aussi simple, sans masque de soudure, l'adhérence de la sérigraphie devient de toute façon problématique, et sur une antenne, la sérigraphie n'apporte aucun avantage pour l'assemblage.Donc l' omettre est une décision facile.
Il s'agit d'un cas classique de priorité accordée à la fonction plutôt qu'à la forme. La carte n'a pas besoin d'être jolie tant que les performances électriques répondent aux exigences.
Pourquoi choisir le WL-CT440?
WL-CT440 est le stratifié en fibre de verre en céramique en polymère organique recouvert de tissu de cuivre de Wangling. Il appartient à la famille des résines thermodurcissables.céramiques, et du tissu en fibre de verre.
À 10 GHz et 23 °C, il offre une constante diélectrique (Dk) de 4,1 et un facteur de dissipation (Df) de 0.004- Qu'est-ce que ces chiffres signifient? - Faible perte avec une constante diélectrique modérée ∙ très bien adapté aux applications micro-ondes et antennes.
Mais la caractéristique la plus attrayante du WL-CT440 n'est pas seulement sa performance électrique, mais aussi sa compatibilité complète avec les procédés de fabrication du FR-4.Toute personne ayant travaillé avec des matériaux en PTFE sait que le PTFE nécessite des traitements spéciaux de préparation des trous tels que la gravure au plasma ou le traitement au naphtalène de sodiumSans elles, l'adhérence du cuivre plaqué à l'intérieur du trou sera insuffisante.peuvent être traitées en utilisant le flux de travail conventionnel de n'importe quelle usine de PCB standardPour les prototypes de petits volumes et le contrôle des coûts, il s'agit d'un véritable avantage.
Fiabilité thermique et mécanique
Le WL-CT440 a une température de transition en verre (Tg) supérieure à 280 °C, bien supérieure à celle du FR-4 standard.Un Tg élevé signifie que le matériau ne se ramollit pas ou ne se déforme pas facilement dans des conditions de fonctionnement à haute température..
En ce qui concerne le coefficient de dilatation thermique (CTE), l'axe X est de 14 ppm/°C et l'axe Y est de 18 ppm/°C Le CTE de l'axe Z est de 35 ppm/°CPour une carte à deux couches sans vias aveugles, la contrainte de fiabilité thermique sur les vias est relativement faible au départ.
La conductivité thermique est évaluée à 0,66 W/m·K, ce qui est nettement supérieur à celle du FR-4 à environ 0,25 W/m·K.qui se situe dans une plage acceptableCependant, il faut faire preuve de prudence: cette carte ne comporte pas de masque de soudure.Ceci doit être soigneusement évalué pour le scénario d'application envisagé.
Un paramètre qui mérite une attention particulière: le TCDK
Le WL-CT440 offre un coefficient de température de constante diélectrique (TCDK) de -21 ppm/°C.la constante diélectrique diminue de 21 parties par million.
Pour la conception des antennes, le TCDK est un paramètre critique.la fréquence de fonctionnement de l'antenne va dériver, les mesures d'été seront différentes des mesures d'hiverLa valeur de TCDK de WL-CT440 est assez bonne, assurant une performance constante de l'antenne sur toute la plage de température.
Applications typiques
Selon le fabricant, le WL-CT440 est principalement utilisé dans les domaines suivants:
Équipement aérospatial, électronique de cabine et systèmes aéronautiques, antennes à micro-ondes et antennes sensibles aux phases, radars d'alerte précoce et radars aéroportés.Réseaux d'antennes à réseau phasé et réseaux de formation de faisceauxÉquipement de communication et de navigation par satellite.
Processus de fabrication et normes de qualité
Le format d'artwork fourni est le Gerber RS-274-X, qui peut être traité par les usines de PCB dans le monde entier.
La finition de surface est l'or par immersion (ENIG).
Quelques points à retenir
La conception de ce tableau comporte plusieurs aspects qui nécessitent une attention particulière.
Tout d'abord, l'absence de masque de soudure signifie que les surfaces en cuivre sont complètement exposées.les essais, et utiliser.
Deuxièmement, il n'existe pas de sérigraphie, le placement des composants ne pouvant pas reposer sur des marques de référence de sérigraphie.Vous aurez besoin de compter sur les fichiers de coordonnées de la machine pick-and-place ou des appareils d'assemblage pour l'assemblage manuel.
Troisièmement, avec deux couches, 31 voies et seulement 2 réseaux, cette topologie suggère une forme de réseau d'antenne ou de réseau de division de puissance.en particulier la continuité du chemin de retour du signal.
Réflexions finales
La philosophie de conception derrière cette carte WL-CT440 à deux couches est très claire: utiliser un matériau qui peut être traité avec des techniques de fabrication conventionnelles,enlever le masque de soudure non essentiel et les couches de sérigraphie, et allouer les économies de coûts à la performance et à la fiabilité.
Si vous développez des antennes, des antennes radar ou des modules de communication par satellite et que vous souhaitez éviter les problèmes de traitement associés aux matériaux PTFE,Le WL-CT440 mérite une considération sérieuse.Bien sûr, les problèmes de protection qui viennent avec le retrait du masque de soudure, le contrôle de l'uniformité de la surface d'or d'immersion,et l'étalonnage des calculs d'impédance sont tous les détails qui doivent être discutés avec votre fabricant de PCB avant prototypage.
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