Высокочастотная печатная плата
(Радиочастоты / Микроволны)
Ламинаты Rogers, Taconic и PTFE от 1 ГГц до 110 ГГц - складские запасы, собственная обработка и проверка TDR + VNA перед каждой поставкой.
Технология плат, благодаря которой радиочастотные системы действительно работают
Высокочастотная печатная плата строится на специально разработанном ламинате с низкими потерями - Rogers, Taconic, PTFE или PTFE с керамическим наполнителем - вместо стандартного FR4. Выбор ламината - это не просто предпочтение. На частотах выше 1 ГГц стандартный FR4 вносит потери сигнала и дисперсию импеданса, которые ухудшают производительность системы так, что их невозможно компенсировать при проектировании схемы.
На частоте 10 ГГц потери в трассе на Rogers 4350B примерно в 5 раз меньше, чем в той же трассе на FR4. На частоте 77 ГГц - используемой в автомобильных радарах - FR4 не является пригодной средой передачи. Физика распространения высокочастотных сигналов делает выбор ламината критическим конструкторским решением, а не переменной при закупке.
Наши ВЧ-инженеры определяют подходящий ламинат для вашего частотного диапазона, тепловой среды и целевой стоимости - затем изготавливают, проверяют с помощью TDR и, опционально, с помощью VNA перед отправкой.
Получить цитату RF PCB →
Почему FR4 выходит из строя на высоких частотах - и что показывают данные
Физика диэлектрических потерь и дисперсии Dk делает выбор ламината наиболее важным решением при проектировании радиочастотных печатных плат.
Диэлектрические потери - FR4 против Rogers 4350B на частоте 10 ГГц
Тангенс потерь FR4 (tan δ), равный 0,020-0,025, приводит к ослаблению сигнала на 1-3 дБ/см на частоте 10 ГГц. У Rogers 4350B тангенс δ = 0,0037 - примерно в 6 раз меньше потерь при той же частоте и геометрии. Для усилителя мощности базовой станции 5G эта разница напрямую отражается на эффективности, тепловыделении и эксплуатационных расходах в масштабе.
tan δ FR4 = 0,022 - Rogers 4350B = 0,0037 - затухание в 6 раз меньшеDk Variance - почему импеданс FR4 непредсказуем
Диэлектрическая проницаемость FR4 варьируется от 4,2 до 4,8 у разных поставщиков и даже между партиями продукции одного и того же поставщика. Трасса 50 Ω, рассчитанная на номинальный Dk = 4,4, может быть 44 Ω или 57 Ω на другой партии FR4 - еще до учета допусков при изготовлении. Rogers 4350B имеет Dk = 3,48 ± 0,05 - достаточно плотный, чтобы с уверенностью проектировать его.
Дисперсия FR4 Dk ±0,3 - Rogers 4350B Dk = 3,48 ±0,05Гибридный стекинг - радиочастотная производительность при контролируемой стоимости
Большинству смешанных ВЧ- и цифровых конструкций не нужны Rogers на каждом слое. Внешние слои, обслуживающие ВЧ-трассы, используют Rogers или PTFE для улучшения характеристик сигнала. Внутренние цифровые слои, обслуживающие часы, шины питания и данных, используют стандартный FR4 по стандартной цене. Наша услуга по проектированию гибридных стеков определяет, какие слои нуждаются в ламинате с низкими потерями, а какие нет, что позволяет оптимизировать производительность на доллар.
Внешние слои Rogers - внутренние слои FR4 - гибридная компоновка - оптимизированная стоимостьПолная спецификация высокочастотной печатной платы
Все ВЧ-ламинаты хранятся на собственном складе. Отчет по импедансу TDR поставляется с каждым заказом на контролируемый импеданс. S-параметры VNA предоставляются по запросу.
Параметры изготовления
| Максимальная рабочая частота | До 110 ГГц (Rogers 3003C / PTFE) |
| Допуск по импедансу | ±5% подтвержденная TDR (±3% по прецизионным заказам) |
| Радиочастотные ламинаты | Rogers 4350B - RO4003C - RO3003C - Taconic TLY - PTFE |
| Количество слоев | 2 - 30 слоев |
| Мин. След / Пространство | 2,5 / 2,5 мил (RF: допуск ±0,5 мил) |
Производительность и стандарты
| Отделка поверхности | ENIG - ENEPIG - электролитическое твердое золото |
| Фрезерование полостей | Интеграция волноводов - карманы для разъемов |
| Сверло для спины | Удаление шлейфа для высокоскоростных цифровых слоев |
| Верификация | Стандарт TDR - S-параметры VNA по запросу |
| Оборот прототипа | 48 часов экспресс - 5 дней стандарт |
Как изготавливаются высокочастотные печатные платы
Производство радиочастотных печатных плат сочетает в себе более жесткие технологические допуски и специфические для радиочастот этапы проверки, отсутствующие в стандартном производстве печатных плат.
Выбор и проверка ламината
Ламинат Rogers, Taconic или PTFE выбирается в соответствии с требованиями к Dk, tan δ и CTE. Поступающий Dk проверяется на соответствие CoC перед началом производства.
Изображение и травление с высокими допусками
Ширина трассировки выдерживается на уровне ±0,5 мил (против ±1 мил на FR4) с помощью оптимизированных параметров фотолитографии. Это подтверждается измерениями SEM в каждой партии.
Фрезерование и сверление полостей
Прецизионная фрезеровка с ЧПУ позволяет создавать волноводные переходы и карманы для разъемов для плат mmWave. Лазерное сверление для создания микроотверстий в гибридных стеках.
TDR / VNA Verification
Каждая плата проходит TDR-измерение импеданса. S-параметрические характеристики VNA (вносимые потери в зависимости от частоты) доступны для всех плат.
Там, где требуется высокочастотная печатная плата
Применение в тех случаях, когда стандартный FR4 приводит к неприемлемым потерям сигнала или разбросу импеданса.
Базовая станция 5G RF
Платы Rogers/PTFE для радиоустройств 5G NR суб-6 ГГц и mmWave - усилители мощности и антенные фиды.
Автомобильные радары
Радарные фронты ADAS на частоте 77 ГГц на Rogers 4350B - системы переднего столкновения, выезда за пределы полосы движения и слепых зон.
Микроволновая транзитная связь
Радиостанции транзитной связи 6-86 ГГц, используемые в инфраструктуре мобильных сетей.
Электронная война
Широкополосные радиочастотные платы для систем ESM, помех и сигнальной разведки в многооктавных диапазонах частот.
Спутниковая связь
Платы приемопередатчиков Ka/Ku-диапазона для электроники полезной нагрузки спутников LEO/GEO и терминалов VSAT.
Анализаторы спектра и VNA
Фронтальные радиочастотные усилители с низким уровнем фазового шума для контрольно-измерительных приборов, работающих на частотах от постоянного тока до 110 ГГц.
Медицинская визуализация
Радиочастотные платы гигагерцового диапазона для драйверов градиентных катушек МРТ и медицинских радаров (обнаружение дыхания/витальных признаков).
Промышленные радарные датчики
Платы на 60 ГГц и 77 ГГц для промышленных датчиков присутствия, измерения уровня и обнаружения жестов.
Качество радиочастот проверяется с помощью радиочастотных приборов - не только оптических.
Оптический контроль подтверждает наличие меди. TDR подтверждает правильность импеданса. VNA подтверждает, что вносимые потери соответствуют бюджету канала связи. Для высокочастотных плат мы применяем все три метода, потому что каждая непроверенная переменная печатной платы становится переменной в вашей ВЧ-системе.
- ISO 9001 : 2015Управление качеством, прошедшее аудит третьей стороной
- Материал CoCRogers / Taconic / PTFE Dk и tan δ за партию
- IPC-A-600 Класс 2 / 3Критерии приемлемости радиочастотных печатных плат
- RoHS / REACHСоответствие требованиям ЕС по опасным веществам
Методы контроля и испытаний
- Импеданс TDR - все контролируемые конструкции±5% проверено на каждой плате, отчет прилагается
- Характеристика S-параметров ВНАЗависимость вносимых потерь от частоты - по запросу
- 100% Электрический тест - летающий зондВсе сети проверены
- 100% AOI - все слоиАвтоматизированный оптический контроль
- Измерение ширины трассы - SEMСтатистические данные SPC для каждой партии
- Dk Verification - купон на материалЗа лот, проверка спецификации Rogers / Taconic
- Толщина ENIG - XRFРавномерное распределение никеля/алюминия на контактных площадках радиочастотного диапазона
- Проверка глубины полостиГлубина фрезерованного кармана ±0,05 мм
Высокочастотные платы, которые мы создали
Реальные задачи, стоящие перед радиочастотными печатными платами, - экспертиза материалов и точность процессов.
Радиолокационный фронтальный узел ADAS на 77 ГГц
8-слойный Rogers 4350B, 128 антенных фидерных линий TDR-проверка ±4.2%, ENIG, от -40°C до +85°C, документация IATF 16949.
Все антенные фиды в пределах спецификации. Испытания радиочастотной системы превысили результаты моделирования на +0,8 дБ усиления антенны. IATF 16949 FAI принят с первого предъявления.
Плата формирования луча на частоте 28 ГГц 5 Гбит/с
12-слойный гибрид Rogers 4350B / FR4, 64T64R massive MIMO, апертуры патч-антенн с фрезеровкой полости, 0,5-мм вынос BGA beamforming IC.
Тестирование радиочастотных систем с превышением параметров моделирования. Своевременная поставка в течение 3 производственных кварталов подряд. Заказчик выбрал HanSphere в качестве предпочтительного поставщика для программы 39 ГГц.
Плата радиочастотного фронтального модуля VNA 67 ГГц
20-слойный Rogers 3003C, волноводные переходы с фрезеровкой полости, электролитическое твердое золото на ВЧ-интерфейсах, VNA-характеристики каждой платы.
Вносимые потери в пределах 0,3 дБ от моделирования на частоте 67 ГГц. Все платы поставляются с индивидуальными файлами данных VNA. 100% проходит калибровку прибора без переделки ВЧ.
Общие вопросы о высокочастотных печатных платах
Технические вопросы о выборе ВЧ-ламината, контроле импеданса и изготовлении.
Мы располагаем собственными запасами: Rogers 4350B (Dk 3.48, tan δ 0.0037), RO4003C (Dk 3.55, tan δ 0.0027), RO3003C (Dk 3.00, tan δ 0.0013), Taconic TLY (Dk 2.17, tan δ 0.0009), Taconic RF-35 (Dk 3.50, tan δ 0.0018), и ламинаты на основе ПТФЭ для частот выше 40 ГГц. К каждому заказу прилагается CoC материала с указанием Dk и tan δ для каждой партии.
Наш стандартный допуск на ВЧ-импеданс составляет ±5%, подтвержденный измерением TDR и указанный для каждой платы. Для прецизионных приложений (тестовые приборы, платы VNA, прецизионные фазосдвигающие линии) возможен допуск ±3% - для этого требуется контроль ширины трассы ±0,5 мил и выбор ламината с проверкой Dk. Укажите требуемый допуск на этапе запроса.
Да - полные измерения S-параметров двухпортового VNA (вносимые потери S11, S21 в зависимости от частоты) доступны для всех плат в качестве дополнительной услуги. Данные измерений поставляются в виде файлов Touchstone (.s2p) и могут быть импортированы непосредственно в программное обеспечение для радиочастотного моделирования для соотнесения с проектным замыслом. Укажите измерение с помощью ВНК на этапе запроса.
Наши стандартные технологические процессы Rogers 4350B и RO4003C поддерживают работу в диапазоне примерно до 40 ГГц. Для приложений W-диапазона (75-110 ГГц) мы используем ламинаты Rogers RO3003C или ламинаты на основе ПТФЭ с фрезерованием полости для интеграции волновода. Практический верхний предел зависит от выбора ламината, шероховатости медной поверхности на мм-волновых частотах и геометрии интерфейса разъема.
В гибридной конструкции используется ВЧ-ламинат с низкими потерями (Rogers, PTFE) на внешних слоях, где проложены ВЧ-трассы, и стандартный FR4 или ламинат с высоким содержанием ТГ на внутренних слоях для цифровых сигналов питания и данных. Это обеспечивает ВЧ-характеристики там, где качество сигнала имеет значение (внешние ВЧ-трассы), при этом значительно снижая стоимость по сравнению с конструкцией, полностью выполненной по технологии Rogers. Наши инженеры по радиочастотам регулярно разрабатывают гибридные стеки для приложений 5G и радаров ADAS.
Да - фрезерование полостей с ЧПУ является стандартной услугой для плат mmWave, требующих утопленных областей запуска разъемов, волноводных переходов и теплораспределительных карманов. Допуск на глубину полости составляет ±0,05 мм, на вертикальность стенок - ±2°. Чертежи полостей должны быть предоставлены в виде отдельного механического слоя в пакете Gerber/ODB++. Фотографии и отчеты о проверке размеров доступны для партий полостей.
Получите рецензию на проект печатной платы RF - уже сегодня.
Присылайте свои герберы и требования к укладке. Наши инженеры по радиочастотам рассмотрят выбор ламината, геометрию трассировки и размещение в течение 8 часов.
- Обзор DFM включен в каждый запрос
- Подписание NDA по запросу - стандартная практика
- Ответ в течение 8 рабочих часов
- Доступен 48-часовой экспресс-прототип
- Для получения предложения не требуется никаких обязательств
Запрос Цитировать
Введите данные ниже, и мы свяжемся с вами в ближайшее время.