PCB FR4 de alta frecuencia

Ficha de datos

• Modelo: PCB de alta frecuencia
  

• Material: materiales PCB de alta frecuencia

• Estándar de calidad: IPC 6012 Clase 2
  

• PCB de alta frecuencia dk: 2,0 -1,6
  
• Capas: PCB de 1 capa-PCB de 36 capas
  
• Thickness:0.254mm-12mm
  
• Espesor del cobre: ​​cobre base 0,5 oz/ 1 oz
  
• Tecnología de superficie: Plata, Oro, OSP
  
• Proceso especial: material mixto, ranura escalonada
  
• Aplicación: PCB de alta frecuencia, antena microstrip
  
  
  

¿Por qué necesitamos PCB de alta frecuencia?

Los circuitos electrónicos se comportan de manera muy diferente a altas frecuencias. Esto se debe principalmente a un cambio en el comportamiento de los componentes pasivos (resistencias, inductores y condensadores).

También tiene efectos parásitos en los siguientes: 

• Componentes activos
  

• Pistas de PCB

• Patrones de puesta a tierra
  

Las señales son vulnerables al ruido y tienen una tolerancia de impedancia mucho más estricta en comparación con las placas de circuito convencionales. Las señales entre dos objetos siempre se verán interrumpidas debido al ruido causado por la alta frecuencia. Esto requiere más energía, por lo que una onda de mayor frecuencia tiene más energía que una onda de menor frecuencia con la misma amplitud.

Selección de materiales para PCB de alta frecuencia

Para la producción de placas PCB de alta frecuencia, se necesitan materiales especiales que proporcionen señales de alta velocidad. Algunos de los materiales son los siguientes.:

• Rogers 4350B HF: Similar al FR4, este material también tiene un bajo costo de fabricación. También ofrece una excelente estabilidad dimensional.

• Taconic TLX: Este material consta de fibra de vidrio PTFE, es un material físicamente estable proporcionando las mejores propiedades térmicas, mecánicas y eléctricas. Sin embargo, el único problema que tiene es que es difícil de fabricar.
  
• Taconic RF-35 Cerámica: Se trata de un material económico que está fabricado con PTFE relleno de cerámica y vidrio. Es fácil de fabricar pero tiene una resistencia al pelado moderada, un rendimiento eléctrico perfecto y una baja disipación de energía.
  
• Rogers RO3001: Consiste en una película adhesiva con una constante dieléctrica comparativamente baja. También es muy resistente a PRODUCTOos químicos y altas temperaturas.
  
• ARLON 85N: El ARLON 85N tiene una resistencia térmica muy alta. Está hecho de resina de poliamida pura.
  

Características de diferentes materiales de PCB de alta frecuencia.

• PCB FR-4 de alta frecuencia

  Características: Basado en el estándar FR-4, este material utiliza una resina modificada con una constante dieléctrica (Dk) de 3,8-4,5, un factor de disipación (Df) de 0,015-0,025 y una excelente resistencia a la temperatura (Tg ≥ 170°C). Su coste es sólo entre un 20% y un 30% mayor que el del FR-4 estándar. 

  Aplicaciones: Dispositivos de alta frecuencia en frecuencias de banda media y baja, como enrutadores WiFi 6 y módulos periféricos de estación base 4G.

• PCB de politetrafluoroetileno (PTFE)

  Características: Dk extremadamente bajo (2,0-2,3), Df extremadamente bajo (0,001-0,003) y pérdida de señal prácticamente mínima. La resistencia a la temperatura oscila entre -260°C y 260°C. Sin embargo, el procesamiento es difícil y el coste elevado (de 3 a 5 veces mayor que el del FR-4 de alta frecuencia). 

  Aplicaciones: Aplicaciones de frecuencia/precisión ultraalta, como estaciones base de ondas milimétricas 5G, comunicaciones por satélite y equipos de radar.

• PCB de resina de hidrocarburo
  
  Características: Dk 3.0-3.5, Df 0.003-0.008, rendimiento entre PTFE y FR-4 de alta frecuencia, buena procesabilidad (perforable como FR-4 ordinario) y costo 40% menor que el PTFE. 
  Aplicaciones: macroestaciones base 5G, módulos ópticos y enrutadores de alta gama.
• PCB de óxido de polifenileno (PPE/PPO)
  
  Características: Dk 2.4-3.0, Df 0.005-0.01, excelente resistencia a la humedad, costo 20% menor que la resina de hidrocarburo, pero resistencia a la temperatura ligeramente menor (Tg 120-150°C). 
  Aplicaciones: Módulos de alta frecuencia para electrónica de consumo, como componentes de RF 5G en Teléfonoéfonos inTeléfonoigentes y módulos de transmisión de imágenes de drones.
• PCB relleno de cerámica
  
  Características: Dk estable (ajustable de 2,5 a 6,0) y bajo coeficiente de temperatura (≤50 ppm/°C), adecuado para aplicaciones que requieren un control preciso de la impedancia. Sin embargo, este material puede resultar quebradizo y pesado. 
  Aplicaciones: radar automotriz (77 GHz), puertas de enlace de IoT industriales.

Solicitud

Los PCB de alta frecuencia siempre se utilizan en las siguientes aplicaciones

• Sistemas de radar automotrices
  

• Antenas saTeléfonoitales de posicionamiento global
  

• Sistemas de Teléfonoecomunicaciones Celulares – Amplificadores de Potencia y Antenas
  
• Satélites de transmisión directa
  
• Enlaces de microondas punto a punto de banda E
  
• Etiquetas de identificación por RF (RFID)
  
• Sistemas de radar aéreos y terrestres
  
• Aplicaciones de ondas milimétricas
  
• Sistemas de guía de misiles
  
• Transceptores de satélites espaciales
  

El material principal de la placa PCB de alta frecuencia es el laminado revestido de cobre de alta frecuencia, y sus requisitos principales son tener una constante dieléctrica (DK) baja y un factor de pérdida dieléctrica (DF) bajo. Además de garantizar Dk y Df más bajos, la coherencia de los parámetros Dk también es uno de los factores importantes para medir la calidad de la placa PCB. Además, otro parámetro importante son las características de impedancia de la placa PCB y algunas otras características físicas.

Beneficios de usar 

La razón por la que los PCB de alta frecuencia se utilizan ampliamente en el mundo de la ciencia y en la electrónica en general es por las toneladas de ventajas que vemos en ellos. Algunos de ellos incluyen

• Costo moderadamente bajo; por lo tanto, se puede producir en masa

• Reutilizable; por lo tanto se puede utilizar varias veces
  
• Altamente duradero y, por lo tanto, proporciona una gran vida útil al circuito.
  
• El tamaño compacto reduce el desperdicio de alambre.
  
• Los factores bien fundamentados anteriores son la razón que aporta certeza en la ejecución del circuito electrónico/eléctrico.