会社のニュース RO4835 が自動車レーダー PCB の縁の下の力持ちである理由

高周波PCB設計では 材料の選択が 成功や失敗を左右しますRF性能と製造の実用性との間に印象的なバランスをとります自動車レーダーやマイクロ波接続 電力増幅装置の エンジニアにとって重要な理由を 説明しましょう

実現 する 材料

RO4835は基本的に ロジャースの有名な RO4350BRO4835 は 耐酸化性 が 重要 な 特徴 です.従来 の 熱 固有 微波 材料 は 繰り返しの 熱 ストレス に 晒され た 時 に 劣化 する こと が あり ます.複数の溶接サイクルを通じて一貫した電解特性を維持する.

数字は自分で話します 3.48 ± 0.05 の介電常数と 10 GHz で 0.0037 の消耗因数でこの材料は,マイクロ波スペクトルまでうまく動作する回路に必要な低損失性能を提供します.±0.05 の狭い Dk 容認は特に価値があります.これは制御されたインペデンスラインが生産量を通して予測可能であり,生産後調整の必要性を排除することを意味します.

RO4835は熱的に非常に高い温度で グラスの温度は280°Cを超えています これはデータシートの数字ではありません 鉛のない溶接の際の実用的な信頼性です泡がないデラミネーションなし 現代の組み立てプロセスで 厳しい温度で 一貫した性能ですまた,この材料はUL 94 V-0の炎症性評価を受け,IPC-4103の仕様を満たしています.安全性の重要な用途に適している.

熱膨張係数も注意に値する.Z軸では31ppm/°Cで,塗装された透孔は熱循環中にストレスが少なくなります.これは長期的に信頼性に影響を及ぼします特に,温度変動が -40°C から +125°C までありふれた自動車用途では,低平面膨張 (10 ppm/°C X軸で),Y軸で12ppm/°C) は,回路の処理中に次元安定性を保証します.RO4835は,材料が異なる速度で膨張し収縮すると,バレルの経由で裂け,内層の接続が失敗する可能性があります.

もう一つの重要な利点は,RO4835で利用可能なLoPro逆処理銅ホイールです.この特許ホイール処理は導体の表面の荒さを軽減します.高周波で挿入損失を減らす10 GHz 以上で,皮膜効果は電流を電導体の表面に集中させる.粗銅は有効経路長を増加させ,抵抗損失を追加する.LoProホイルはこの効果を最小限に抑える.信号振幅を伝送線で保持する.

 

 

シンプル に 扱う 方法

このボードは,無線で2層の設計である.コアは0.508mmのRO4835で,両側から1オンス銅に挟まれています.全体的なボード厚さは0.6mmです.寸法は45mm×83.69mmで,±0.15mmの許容量 空間が非常に少ないコンパクトなRFモジュールに整然とフィットします.

最小の線幅は5mLで,6mLの間隔で,標準製造能力内に留まりながら制御インピーデンスラインをサポートする.RO4835の50ohmマイクロストライプラインでは,0.508mmの介電体厚さこの構造は,インパデンス制御と製造可能性をバランスする快適な幾何学です.設計規則は,標準的なエッチングプロセスで達成できます超細い特徴と関連した収力罰を回避する.

最小の穴の大きさは0.2mmで,標準的なドリルサイズと穴を通る部品のリードに対応します. デザインには9つの塗装された穴を通るバイアスが組み込まれています.銅層の厚さ20μm未満このプレート厚さはIPC-TM-650 2によるマイクロセクション分析によって確認されます.2.18,十分な電流承載能力と機械的強さを保証する.盲目バイアスや埋葬バイアスが指定されていないため,製造順序を簡素化し,製造コストを削減する.2層の板のために単純にこれらの高度な構造は必要ありません.

"ソルダー マスク は ない"と いう 決定

これは従来のPCB操作に慣れているエンジニアにとって 眉をひそめるかもしれませんが 両外層の溶接マスクの欠如は 高周波性能のための意図的な選択です

溶接マスクは電気的に中性ではない 介電性損失をもたらし 制御不能な容量があり 特性インピーダンスを乱す典型的な溶接マスク材料の消耗因子は0からRO4835の0より0.0から0.08の大きさです0037これは,溶接マスクの薄い層でさえ,特に5GHz以上の周波数で,測定可能な挿入損失を増加させる可能性があります.マイクロ波回路では,これは受け入れられません.マスクを外すと この変数が完全に消えますRO4835の制御された電解電体によってのみ決定されることを保証する.

さらに,溶接マスクの厚さと介電常数は,ボード全体とバッチからバッチに変化する可能性があります.この変動は,阻力制御の線に不一致性をもたらします.設計の検証と生産試験を複雑にする溶接マスクなしには 変異はありません 設計者は各ボードで 一貫した予測可能なパフォーマンスを達成します

洗練された緑色の仕上がりにはなりませんが 電気的な利点は明らかです RFエンジニアリングでは機能が外見を凌駕します

表面仕上げとシルクスクリーン

浸透金 (ENIG) は,電解のないニッケルよりも指定されている.ニッケル厚さは3〜6μmで,金の厚さは0.05〜0.10μmで,IPC-4552に準拠している.ENIG は 優れた 溶接 能力 を 提供 し て い ます表面に固定された部品では,平らな表面が特に重要であり,一貫した溶接接結合の形成を保証します..仕上げは,溶接とワイヤー結合の両方に互換性があり,組立に柔軟性があります.

金層は酸化からニッケルを保護し,長期保存後でも新鮮で溶接可能な表面を確保する.ENIGは産業で広く使用されており,すべての主要な組立工場でサポートされています.

黒いシルクスクリーンは,部品の識別と参照指定標識の表示のためにのみ上層に表示されます.下層にはレジェンドがありません.製造の不必要なステップを削減します.シルクスクリーン は 汚染 を 防止 する ため,パッド の 場所 から 厳格 に 除外 さ れ ます溶接パスタはシルクスクリーンインクに適切に濡れませんし,小さなインク残留さえも排尿,頭部の欠陥,または不良の濡れを引き起こす可能性があります.シルクスクリーンをパッドから除外することは シンプルでも重要なデザイン分野です.

IPCクラス2に準拠した

これは航空宇宙のクラス3ではないし,そうではない. IPCクラス2は, 適度な信頼性を要求する 一般的な電子製品に適しています.小さい 美容 欠陥 は 許されるしかし,すべての機能要求は,継続性,保温耐性,熱性能は厳格に遵守されています.

クラス2は,実用的な中間条件を提供します.クラス3の極端な要求を課さずに品質を保証します.このアプリケーションの性能を必ずしも改善することなくコストを増やすこの規格は,標準的な製造プロセスで達成可能な穴壁品質,最小環状環,清潔度のレベルを指定し,同時に信頼性の高い動作を保証します.

すべてのボードは 輸送前に100%の電気テストを受けます 飛行探査機や固定装置ベースのシステムで すべての網の連続性,接続されていない網の隔離,オープンまたはショートパンツの検出この包括的なスクリーニングは,すべてのボードが設計通りに機能することを保証します.顧客現場での追加検査を必要とせずに世界中に配布をサポートする.

この PCB が 輝く 場所

自動車用レーダーは,低損失と熱安定性が交渉不可である24GHzと77GHzのシステムで,明らかな使用ケースです.この材料は,ハブの下の厳しい環境に対応します.シンプルなデザインでコストは管理可能になりますレーダーセンサーは,適応性のあるクルーズ制御,衝突回避,盲点検出のために現代車両でますます一般的です.これらのシステムは極端な温度で信頼性を持って動作する必要があります.振動RO4835はその信頼性を保証します

このPCBは自動車以外でも 点から点のマイクロ波リンク 電力増幅器 段階配列レーダー フィルターやカップラーなどの一般的RF部品に適しています材料の低損失と緊密なDk耐性は,これらの要求の高いアプリケーションで一貫したパフォーマンスを可能にします..

結論

この2層のボードは 高周波設計には エキゾチックなPTFE材料や 複雑な多層構造が 必要でないことを示していますRO4835は,標準FR-4製造プロセスと互換性を保ちながら,要求の高いマイクロ波アプリケーションに必要な電気性能を提供します結果として,性能に敏感で大量生産のためのコスト効率の良いソリューションです.不要な複雑さなく,過剰なエンジニアリングもありません.堅実な材料科学によって裏付けられた 良いデザインの決断だけです.

自動車レーダーや類似のRFアプリケーションに取り組むエンジニアにとって,この設計は性能,信頼性,製造可能性を平等にバランスする証明された基準点です.自動車電子機器の競争の世界ではこのバランスが成功した製品と失敗した製品を区別します