При проектировании печатных плат для радиочастотных (RF), микроволновых (MW) и миллиметровых (mmWave) систем крайне важно подобрать ламинат с нужными электрическими и термическими характеристиками. От этого зависят параметры передачи сигнала, стабильность системы и её надёжность при термоциклировании.
Что влияет на выбор материала?
- Частотный диапазон работы — чем выше частота, тем строже требования к потерям (Df) и стабильности диэлектрической проницаемости (Dk).
- Конфигурация платы — количество слоёв, протяжённость линий передачи, плотность разводки.
- Температурный диапазон — необходима устойчивость как к повышенным, так и к пониженными температурам (до −40 °C и выше +125 °C).
- Уровень потерь — потери в диэлектрике и в медных проводниках (включая эффект шероховатости фольги) напрямую влияют на ослабление сигнала.
- Обрабатываемость — совместимость с HDI, возможность гибридных стеков, сверлимость, совместимость с FR4-технологиями.
Как диэлектрик влияет на работу платы?
Диэлектрическая проницаемость (Dk) влияет на скорость сигнала, а тангенс угла потерь (Df) — на уровень затухания. Низкие Df и стабильные Dk минимизируют отражения, групповые задержки и фазовые искажения. Например:
- Материал с Dk = 3.00 и Df = 0.0017 идеален для 77–100 ГГц радаров.
- При работе на 10–24 ГГц подойдут материалы с Df до 0.0035.
Почему важна шероховатость меди?
На высоких частотах ток течёт по поверхности проводника (скин-эффект). Медная фольга с высокой шероховатостью увеличивает сопротивление и потери. Поэтому используются фольги типа HVLP или VLP. Например, Astra® MT от Isola использует HVLP-фольгу с Ra ≤ 2 мкм.
Гибридные конструкции
Комбинирование материалов — распространённая практика. Например, сигнальные слои выполняются на Astra® MT, а остальные — на стандартных FR-4. Это снижает стоимость, сохраняя RF-параметры.
Примеры рекомендованных материалов:
- Astra® MT77 — Dk = 3.00, Df = 0.0017. Для 77–100 ГГц, идеально для радаров, антенн, радиомодулей.
- I-Tera® MT — Dk = 3.00–3.45, Df ≈ 0.0032. Универсальный low-loss ламинат под 10–24 ГГц.
- IS680 — Dk = 2.80–3.45, Df = 0.0028–0.0036. Подходит для базовых станций, RFID, антенн.
Требуется помощь с выбором?
Мы предлагаем техническую поддержку по подбору материала под частотные и температурные условия вашего проекта. Подскажем, какие сочетания выгодны по цене и Yield, дадим рекомендации по стеку и фольге. Обращайтесь — у нас практический опыт по десяткам проектов.
