Hola, soy Sally. Hoy voy a mostrar un PCB personalizado que aborda una necesidad crítica en el diseño de microondas: minimizar la pérdida de señal manteniendo un control constante dieléctrico.
Este PCB personalizado utilizaRogers CuClad 250, un compuesto PTFE de fibra de vidrio tejido cruzado con una baja constante dieléctrica de 2,40 ‰ 2.55Sus propiedades mecánicas y eléctricas equilibradas lo hacen ideal para circuitos RF sensibles como LNA, filtros y sistemas de radar donde la integridad de la señal es primordial.
Las cosas que hay que aprender
- Material: Rogers CuClad 250 compuesto de PTFE cruzado
- Beneficio clave: baja Dk permite anchos de línea más amplios para una menor pérdida de inserción
- Tamaño del tablero: 48,6 mm x 76,9 mm, 0,4 mm de espesor (ultra delgado)
- Construcción: doble cara con máscara de soldadura azul en la parte superior solamente, serigrafía blanca en la parte superior solamente
- Característica especial: Construcción de fibra de vidrio cruzada para propiedades equilibradas
- Calidad: IPC-clase 2 con ensayo eléctrico al 100%
El desafío: La sensibilidad exige precisión
Nuestro cliente necesitaba una placa de RF compacta para aplicaciones sensibles de microondas, como LNA, filtros y terminales de radar.El diseño requería una pérdida de señal excepcionalmente baja y un estricto control de la constante dieléctricaLos materiales estándar no podían proporcionar la consistencia necesaria para estos circuitos críticos.
Rogers CuClad 250
Elegimos el Rogers CuClad 250, un tejido de fibra de vidrio y PTFE compuesto.
Constante dieléctrica baja (Dk = 2,40·2,55 a 10 GHz)
El bajo Dk permite anchos de línea más amplios, lo que reduce directamente la pérdida de inserción.
Construcción de piezas cruzadas
A diferencia de los laminados de vidrio tejido estándar, CuClad 250 utiliza capas alternas orientadas unos a otros a 90 grados.Este diseño cruzado proporciona propiedades eléctricas y mecánicas equilibradas tanto en las direcciones X como en la dirección Y.
Características de pérdida excelentes (Df = 0,0017 a 10 GHz)
El bajo factor de disipación asegura una atenuación mínima de la señal, crítica para aplicaciones de alta frecuencia.
Bajas emisiones de gases en el espacio
Con una pérdida total de masa de sólo 0.01%, material volátil condensable acumulado de 0.0%, y cero recuperación de vapor de agua, este material cumple con los exigentes requisitos de desgasificación aeroespacial.
Fuerza de peeling fuerte (14 libras/pulgada)
La alta relación entre PTFE y vidrio proporciona una excelente adhesión del cobre, manteniendo al mismo tiempo los beneficios eléctricos del PTFE.
Especificaciones del tablero
| Características |
Especificación |
| Las dimensiones |
48.6 mm x 76,9 mm (± 0,15 mm) |
| Número de capas |
De doble cara |
| El acoplamiento |
35 μm Cu / 0,254 mm CuClad 250 / 35 μm Cu |
| espesor terminado |
0.4 mm (ultra delgado) |
| Rastreamiento/espacio |
4/6 de mil |
| Tamaño del agujero min |
0.3 mm |
| Finalización de la superficie |
Oro de inmersión |
| Máscara de soldadura |
Azul (sólo en la parte superior) |
| Peluquería |
Blanco (sólo en la parte superior) |
| Pruebas |
100% eléctrico |
| Estándar |
Clasificación IPC-2 |
Estadísticas de diseño
| El método métrico |
Valor |
| Componentes |
12 |
| Total de almohadillas |
34 |
| Pads a través del agujero |
18 |
| Las almohadillas SMT superiores |
16 |
| Vías |
9 |
| Las redes |
2 |
El diseño de 2 redes confirma que se trata de un subcircuito de RF especializado.La construcción ultrafina de 4 mm es particularmente valiosa para aplicaciones con espacio limitado.
Máscara de soldadura azul (sólo en la parte superior)
La capa superior presenta una máscara de soldadura azul para la protección de los componentes, mientras que la parte inferior permanece desnuda para un rendimiento óptimo de RF..
Pintura de seda blanca (sólo en la parte superior)
Una clara identificación de los componentes en la parte superior simplifica el montaje y la solución de problemas.
Fin de inmersión de oro
Proporciona una superficie plana y soldable con una excelente resistencia a la corrosión, ideal para componentes SMT de tono fino.
No hay vías ciegas
Todas las interconexiones son vías a través de agujeros, simplificando la fabricación y reduciendo el costo manteniendo la confiabilidad.
Comparación: Cómo CuClad 250 se acumula
| Propiedad |
CuClad 250 |
Norma FR-4 |
PTFE (tejido) |
| Dk en 10 GHz |
2.40 ¢2.55 |
4.0 ¥4.5 |
2.2 ¢3.5 |
| Df en 10 GHz |
0.0017 |
0.02 ¢ 0.03 |
0.001 ¥0.003 |
| Absorción de humedad |
00,03 por ciento |
00,1% 0,2% |
00,02 ∼0,05% |
| Fuerza de peeling |
14 libras por pulgada |
8 ∼10 libras/pulgada |
10~12 libras/pulgada |
| Desgasificación (TML) |
0.01% |
> 0,5% |
00,01 ∼0,05% |
| Dk Uniformidad |
Excelente (cruzado) |
Es bueno. |
Variable |
Por qué es importante:CuClad 250 ofrece la Dk más baja en esta comparación, lo que permite anchos de línea más amplios y una menor pérdida de inserción.Su construcción cruzada proporciona una uniformidad Dk superior y propiedades mecánicas equilibradas en comparación con el PTFE tejido estándarLas excelentes características de desgasificación lo hacen listo para el espacio.
Aplicaciones ideales
Con su baja pérdida, propiedades equilibradas y excelente rendimiento de desgasificación, este diseño está diseñado específicamente para:
- Sistemas de radar
- Contramedidas electrónicas
- Medidas de apoyo electrónico
- Componentes de microondas, incluidos los LNA, filtros y acopladores
- Circuitos sensibles a Dk que requieren un control de tolerancias estricto
P: ¿Qué es la construcción "cruzada" y por qué es importante?
R: El cruce significa que las capas alternas de fibra de vidrio están orientadas unos a otros a 90 grados, lo que proporciona propiedades eléctricas y mecánicas equilibradas en las direcciones X y Y.lo que resulta en una mejor uniformidad Dk y estabilidad dimensional.
P: ¿Por qué es beneficioso un bajo Dk para los circuitos de RF?
R: Dk inferior permite anchos de traza más amplios para una impedancia dada, lo que reduce las pérdidas de conductores (pérdida de inserción).
P: ¿Qué hace que este material sea adecuado para aplicaciones espaciales?
R: CuClad 250 presenta una salida de gases extremadamente baja (TML 0,01%, CVCM 0,0%, WVR 0%), cumpliendo con los estrictos requisitos aeroespaciales para los materiales utilizados en ambientes de vacío.
P: ¿Por qué usar una máscara de soldadura azul?
R: El azul es una opción de color estándar que proporciona un buen contraste para la inspección visual.
P: ¿Por qué dejar la capa inferior desnuda?
R: Eliminar la máscara de soldadura de la capa inferior elimina cualquier contribución de pérdida dieléctrica del material de la máscara, optimizando el rendimiento de RF en ese lado.
P: ¿Es este material fácil de procesar?
R: Sí. CuClad 250 se puede procesar utilizando técnicas de fabricación estándar de PTFE y ofrece una excelente resistencia a la cáscara para una adhesión fiable del cobre.
Pensamientos finales
La baja densidad de carbono, la construcción cruzada y las excelentes características de desgasificación del CuClad 250 lo convierten en una excelente opción para aplicaciones sensibles de microondas.Las LNA, o sistemas de RF calificados para el espacio, este material ofrece la consistencia y el rendimiento que necesita.
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