Ce qui se passe quand vous enlevez le masque de soudure, enlevez la sérigraphie, et même enlevez le tissu en fibre de verre du substrat.performances à haute fréquence.
Aujourd'hui, je regarde un PCB rigide à deux couches construit sur TFA294 un composite PTFE-céramique de la série TFA.réduit l'anisotropie, et fournit un facteur de dissipation de seulement 0,0010 à 10 GHz.
Résumé des PCB: structure simple, intention sérieuse
La plaque mesure 97,53 mm par 100,28 mm. L'épaisseur finale est de 1,1 mm, avec 1 oz de cuivre sur les deux couches externes (environ 35 μm).et la plus petite taille du trou foré est 0.Il n'y a pas de voies aveugles, l'épaisseur du revêtement est de 20 μm et chaque plaque est testée à 100% avant expédition.
La finition de la surface est l'or immersion, un choix solide et fiable pour le travail RF.
Comme plusieurs modèles que j'ai couverts récemment, cette carte n'a pas de masque de soudure et pas de sérigraphie des deux côtés.éliminer l'incertitude.
TFA294: Un type différent de stratifié en PTFE
Maintenant, laissez-moi me concentrer sur le matériau, parce que TFA294 est vraiment différent de la plupart des stratifiés à base de PTFE sur le marché.
La série TFA utilise une couche diélectrique composée de résine PTFE et de céramique.Les stratifiés traditionnels en PTFE comme RT/duroid sont renforcés de fibres de verre tisséesCe renforcement de verre fait deux choses: il ajoute de la résistance mécanique, mais il introduit aussi des inhomogénéités microscopiques.Ils se dispersent et déformentL'effet est faible, mais à des fréquences plus élevées et dans des applications sensibles, il est important.
Le TFA élimine complètement la fibre de verre. Au lieu de cela, il utilise un nouveau procédé pour créer des feuilles de prépuce avec des nano-céramiques uniformément dispersées. Le résultat est un matériau avec une anisotropie minimale X/Y/Z.Les propriétés électriques sont les mêmes dans chaque direction.Aucun effet de tissage en fibre de verre, aucune variation inattendue.
Performance électrique: faible perte, stable Dk
Pour TFA294, les chiffres sont impressionnants.
À 10 GHz, la constante diélectrique (Dk) est de 2.94À 20 GHz, le facteur de dissipation (Df) est de seulement 0,0010 0012Ce matériau ne mangera pas votre signal, même à des fréquences d'ondes millimétriques.
Le coefficient de température de la constante diélectrique (TCDK) est de -5 ppm/°C dans la plage de -55°C à 150°C.de nombreux matériaux RF standard ont des valeurs de TCDK dans la gamme de -20 à -50 ppm/°CUne TCDK de -5 ppm/°C signifie que la constante diélectrique bouge à peine avec la température.
Propriétés thermiques et mécaniques
Les nombres thermiques et mécaniques sont également solides.
Les coefficients de dilatation thermique sont de 18 ppm/°C sur les axes X et Y, et de 32 ppm/°C sur l'axe Z. Les valeurs X/Y correspondent très bien au cuivre Cette correspondance étroite réduit la contrainte sur les trous placés et les plaquettes de montage de surface pendant le cycle thermique.
La conductivité thermique est de 0,59 W/m·K. C'est environ le double de celle du FR-4 standard, ce qui aide à la dissipation de puissance dans les applications d'amplificateur ou de réseau d'alimentation.
L'absorption de l'humidité n'est que de 0,03%, ce qui est extrêmement faible.Cette carte maintiendra des performances stables même dans des environnements humides.
La classification de l'inflammabilité est UL 94-V0, répondant aux exigences de sécurité standard pour la plupart des applications aérospatiales et de défense.
Pourquoi aucune fibre de verre n'est importante
Je voudrais m'arrêter un instant sur la construction sans verre, car elle est vraiment importante.
Les laminats PTFE/céramique traditionnels utilisent un tissu en fibre de verre comme renforcement.Comme une onde électromagnétique se déplace à travers la carteL'effet est appelé "effet tissage de fibre" ou "effet tissage de verre". À des fréquences plus basses, il est négligeable.Il peut provoquer des variations de phase dans une matrice, une catastrophe pour les antennes de matrice phasée..
En supprimant entièrement la fibre de verre, TFA294 élimine ce problème.Chaque antenne de patch dans un réseau phasé voit le même environnement électriqueLa cohérence de phase s'améliore, la formation du faisceau devient plus précise.
La combinaison de pertes extrêmement faibles, de Dk stable à travers la température, de CTE adapté au cuivre et de construction sans verre rend ce matériau adapté aux applications où la défaillance n'est pas une option:équipements spatiaux, radar aérien, communications par satellite et systèmes de navigation.
Applications typiques
- Équipement aérospatial, systèmes spatiaux, électronique de cabine et aéronefs
- Circuits à micro-ondes, antennes et antennes sensibles à la phase
- Systèmes de radar d'alerte précoce et de radar aérien
- Réseaux d'antennes et de réseaux de formation de faisceaux
- Équipement de communication et de navigation par satellite
- Amplificateurs de puissance
Quelques conseils pratiques
Avant de mettre ce design en production, voici quelques points à garder à l'esprit.
Tout d'abord, comme tous les matériaux à base de PTFE, TFA294 nécessite une préparation spéciale des trous.Votre fabricant doit utiliser un traitement au plasma ou au naphtalène de sodium avant le revêtement en cuivre.Confirmez cette capacité à l'avance.
Deuxièmement, la conception sans masque signifie que le cuivre est complètement exposé.et un assemblage minutieux sont essentiels.
Troisièmement, le matériau ne contient pas de tissu en fibre de verre.mais cela signifie que la planche peut être légèrement moins rigide que les alternatives renforcées de verre à la même épaisseurÀ une épaisseur de 1,1 mm, il est peu probable que cela pose problème, mais il convient de le noter pour les panneaux très grands ou les conditions de manutention difficiles.
Réflexions finales
Cette planche TFA294 à deux couches est une étude de conception ciblée. Enlevez le masque. Enlevez la sérigraphie. Enlevez la fibre de verre.et la propagation du signal propre.
Le TFA294 est-il un remplacement direct des matériaux établis comme le Rogers RT/duroïde?et les applications par satellite où l'effet de tissage du verre est une préoccupation réelle et où la stabilité à la température est essentielle, ce matériel mérite une considération sérieuse.
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