FR4 de alta velocidad

Acerca del FR4 de alta velocidad

Una PCB de alta velocidad es una PCB especializada diseñada para manejar señales de alta frecuencia (convirtiendo frecuencias más altas en velocidades de datos más rápidas), caracterizada por altas velocidades de transmisión de señales y frecuencias operativas superiores a 1 GHz. Su diseño y fabricación requieren especial atención a la integridad de la señal, la integridad de la energía y la compatibilidad electromagnética (EMC/EMI).

Normalmente, su material central son laminados revestidos de cobre de alta frecuencia y alta velocidad con baja constante dieléctrica (Dk) y bajo factor de pérdida dieléctrica (Df). Además, para garantizar la calidad de la señal y reducir las pérdidas, su impedancia debe controlarse a un nivel bajo y el sustrato necesita una baja absorción de agua. Con el avance tecnológico su demanda en el mercado sigue creciendo, encontrando aplicaciones en placas base de ordenadores, ordenadores de control industrial, instrumentos de medida y control, etc.

Características del FR4 de alta velocidad

• Dieléctricos bajos Dk/Df: fundamentales para la integridad de la señal: un Dk bajo reduce la atenuación de frecuencias más altas, un Df bajo minimiza el calor. Opciones comunes: Rogers 4000, Isola I-Tera, Panasonic Megatron-6.
  

• Pares diferenciales: enrutamiento balanceado para señales iguales opuestas (Ethernet, HDMI, etc.), con impedancia estricta predefinida; Aparece como dos trazas paralelas entre circuitos integrados/puertos.
  
• Control de impedancia: Esencial para altas frecuencias (tolerancias estrictas), incluidos los tipos de par diferencial y microcinta/de un solo extremo.
  
• Trazas de longitud coincidente: Las longitudes iguales garantizan la sincronización temporal (por ejemplo, las 8 líneas sensibles al tiempo de GMII), identificables mediante curvas de compensación similares a ondas sinusoidales.
  
• Acumulados especiales: más de 4 capas con tierra dedicada (referencia de señal) y planos de potencia (las señales de alta velocidad evitan capas de energía); Más de 2 núcleos (aislamiento/diafonía) y tolerancias dimensionales estrictas.
  
• Geometría de traza: Trazas cortas y de longitud uniforme sin curvas de 90° (obtusas/curvas); las trazas de longitud coincidente pueden tener patrones de onda sinusoidal.
  
• Protección EMI: mediante costura (vías de red de tierra) + plano de tierra dedicado; Las resistencias desplegables débiles protegen los canales inactivos.
  
• Entrega de energía dedicada: planos de energía de la capa interna (adyacentes al suelo, lo que reduce la EMI), energía a través de la entrega a circuitos integrados; Los condensadores de desacoplamiento filtran el ruido.