現代 の 電子 システム は,高周波 の 性能 を 選択 する か,コスト 効率 的 な 製造 に 満足 する か と いう 苛立たしい 難題 に 直面 し て い ます.ハイブリッド PCB 技術 は,その 答え を ますます 提供 し て い ます.両方 の 答え です.この 記事 で は,この 均衡 を 正確 に 達成 する 8 層 の ハイブリッド 板 を 検討 し て い ますロジャースRO4003C高周波ラミネートとS1000-2MFR-4素材を1つのデザインで組み合わせた

ハイブリッド 方法: 材料 を 重要 な 場所 に 置く

上部と下部層は,ロジャーズ・コーポレーションの炭化水素セラミックラミネート0.203mm RO4003Cを使用し,例外的な高周波性能を提供します.38 と 0 の極低の消耗因数 (Df).0027 10GHzで,RO4003Cは,RF信号が最小限の損失で移動することを保証する.温度と周波数にわたって安定した介電常数により,5Gやレーダーなどのブロードバンドアプリケーションに理想的です.

RO4003Cが特に魅力的なのは,その加工可能性です.RO4003Cは標準FR-4処理機器と互換性がある高周波の性能を高額で専門的な生産ラインに投資せずに達成できます

中央層は,鉛のない組み立てのために作製された高性能FR-4材料S1000-2Mを使用しています.ガラスの移行温度 (Tg) は約170°Cです.鉛のないプロセスのより高い溶接温度に耐える低Z軸のCTEは熱循環中に信頼性の高い透孔バイアスを確保し,優れた水分耐性はCAF障害のリスクを軽減します.

この分断式アプローチは 高周波材料を 総ラミネート面積の約 25% に制限します材料コストの約60%で高周波ボードの性能の約90%を達成する.

盲目 の 経路:それ は 何 で あり,なぜ 使う べき か

バイア (Via) は,PCB層間の電気接続を提供する,塗装された穴である.バイアを通過する穴は,上面から底まで掘り出し,板の厚み全体に浸透する.盲路は違う 盲路が街区を 完全に通らないようにこの設計では,ブラインドバイアスはL1-L2とL7-L8を接続し,それぞれが隣接する2層にしか広がらない.

ブラインド・バイアスはなぜ使われますか? まず,ルーティング密度を向上させます. ブラインド・バイアスは8層のルーティングチャネルをすべて占めています. ブラインド・バイアスは2層の接続のみをブロックします.残りの6台を無中断で移動させる2つ目は信号の整合性を最適化する ブラインド・バイは 0.203mm 短く 1mm 短く6mm 透孔 低寄生容量 誘導性 より高い高周波性能のために.

ブラインドバイアスは,レーザードリリングまたは制御深度機械ドリリングを使用して製造される.RO4003Cのセラミックフィラーは磨削性があり,ダイヤモンドで覆われたドリルビットが必要です.深さの許容性は重要です:通常 ±50μm浅すぎると開いた接続になり,深すぎると隣接層に浸透する可能性があります.

樹脂 で 満たさ れ た バイアス:それ は 何 で あり,なぜ 使う べき か

樹脂で満たされたビアは,銅塗装後,エポキシ樹脂で満たされ,固め,平らな地面に塗装され,銅キャップで覆われます.このデザインは,3つの直径の樹脂で満たされたビアを使用します: 0.2mm,0.25mmと 0.35mmで

樹脂の詰め込みの主な理由は,コンポーネントの溶接パッド内に直接バイアスを置くことを可能にすることです.樹脂の詰め込みなしで,溶けた溶接器は,リフロー溶接中に毛細血管作用によって,バレルを通って開いたままに溶接し,パッドの表面は,詰め込みや蓋付け後,平坦で連続的になり,信頼性の高い溶接を保証しながら最適な配置を可能にします.

樹脂の詰め込みは信頼性の利点ももたらします.未詰めバイアスは空気ポケットを含んでいます. 260°C以上の溶接中に,閉じ込められた水分は蒸発し膨張します."ポップコーン"と呼ばれる障害です樹脂の詰め込みは このリスクを完全に排除します

プロセスの課題は,異なる直径に異なる樹脂製剤と固化プロファイルが必要である. 固化中により大きなバイアスが収縮する. 真空圧,樹脂粘度,治療のランプ速度は,各直径のために最適化する必要があります.

積み上げ,表面 仕上げ,製造 の 課題

1.6mmの完成厚さは,コネクタ互換性のある273mm × 185mmのパネルの硬さをバランスします.外層は1オンス銅を使用し,内層は0.5oz/1oz 微細線エッチングのための信号層の微分銅ENIGの表面仕上げは,平坦で酸化耐性があり,細角部品に溶接可能な表面を提供します.

ハイブリッドボードには製造上の課題がある.ロー4003CとS1000-2Mの間のCTE不一致は,~190°Cのラミネーション中に曲線を引き起こす可能性がある.緩和には,セグメント化加熱プロファイル,プレベッキング,制御された冷却陶器で満たされた材料で穴を掘る盲目には,頻繁なツール交換が必要です. 3つの直径を横切る樹脂の詰めには,すべてのバイアスで空気泡を排除するためのバランスの取れたパラメータが必要です.

結論

この8層のハイブリッドボードは 高周波性能と 費用対効果の高い製造が 互いを排斥するものではないことを示していますRO4003Cを外側の信号層に配置し,デジタルコアのためにS1000-2Mを使用することで設計では,1.6mmのコンパクトなフットプリント内でRFとデジタル統合を実現.ブラインドバイアスは高周波経路が要求するルーティング密度を提供します.樹脂で満たされたバイアスは,バイアインパッド設計を可能にし,ポップコーンを取り除く5Gや自動車レーダーや航空宇宙電子機器に取り組むエンジニアにとって このハイブリッドアプローチは 説得力のある前進の道を示します