Moderne elektronische systemen worden vaak geconfronteerd met een frustrerend dilemma: kiezen voor hoogfrequente prestaties of kiezen voor kosteneffectieve productie?Dit artikel bespreekt een hybride plaat met acht lagen die precies dit evenwicht bereikt, waarbij Rogers RO4003C hoogfrequente laminaat met S1000-2M FR-4 materiaal in één ontwerp wordt gecombineerd.

De hybride aanpak: Materiaal op de juiste plaats zetten

De bovenste en onderste lagen maken gebruik van 0,203 mm RO4003C, een koolwaterstof keramisch laminaat van Rogers Corporation dat uitzonderlijke hoge frequentie prestaties levert.38 en een ultralage dissipatiefactor (Df) van 0.0027 bij 10GHz zorgt RO4003C ervoor dat RF-signalen met minimale verliezen reizen.

Wat RO4003C bijzonder aantrekkelijk maakt, is de verwerkbaarheid ervan.RO4003C is compatibel met standaard FR-4-verwerkingsapparatuurProducenten kunnen hoge frequentieprestaties bereiken zonder te investeren in dure, gespecialiseerde productielijnen.

De middelste lagen maken gebruik van S1000-2M, een hoogwaardig FR-4-materiaal dat is ontworpen voor loodvrije montage.het bestand is tegen de hogere soldeertemperaturen van loodvrije processenDe lage CTE van de Z-as zorgt voor betrouwbare door-gat vias tijdens de thermische cyclus, terwijl een uitstekende vochtbestandheid het risico op CAF-falen vermindert.

Deze verdeelde aanpak beperkt het hoogfrequente materiaal tot ongeveer 25% van het totale laminaatoppervlak.met ongeveer 90% van de prestaties van alle hoogfrequentieborden en met ongeveer 60% van de materiaalkosten.

Blinde wias: wat ze zijn en waarom ze gebruiken

Een via is een geplateerd gat dat een elektrische verbinding tussen PCB-lagen biedt.Een doodstraat is anders, net zoals een doodstraat niet helemaal door een stadsblok loopt.In dit ontwerp verbinden blinde vias L1-L2 en L7-L8, die elk slechts twee aangrenzende lagen beslaan.

Een door-gat via bezet routekanalen op alle acht lagen. een blind via blokkeert alleen de twee verbonden lagen.De overige zes vrijmaken voor ononderbroken routing.Ten tweede optimaliseren ze de signaalintegriteit.6 mm voor een door-gat ̊ vermindering van parasitaire capaciteit en inductantie voor betere hoogfrequente prestaties.

Blinde vias worden vervaardigd met behulp van laserboorwerk of mechanisch boorwerk met gecontroleerde diepte.typisch ±50 μmTe ondiep leidt tot een open verbinding; te diep kan de aangrenzende laag binnendringen.

Hars gevulde via's: wat zijn ze en waarom ze gebruiken

Een hars gevulde via is een via die, na koperen bekleding, is gevuld met epoxy hars, gehard, plat gemalen, en bekleed met een koperen dop.,0,25mm en 0,35mm.

De voornaamste reden voor harsvulling is om via-in-pad-placering via's rechtstreeks in de component soldeerpads mogelijk te maken.gesmolten soldeerwitsen door middel van capillaire werking tijdens reflow solderingNa het vullen en bekleden wordt het padoppervlak vlak en continu, waardoor optimale plaatsing mogelijk is en tegelijkertijd een betrouwbare soldering wordt gewaarborgd.

Bij het solderen boven 260°C verdampt en expansieert het vastgelegde vocht.Het is mogelijk dat het geplatte vat breekt. Een fout die bekend staat als "popcorning".." Harsvulling elimineert dit risico volledig.

Het proces is een uitdaging omdat verschillende diameters verschillende harsformules en -profielen vereisen.en curing ramp snelheden moeten worden geoptimaliseerd voor elke diameter.

Opstapelingen, oppervlakteafwerking en productieproblemen

De 1,6 mm afgeronde dikte zorgt voor een stijfheid van 273 mm × 185 mm paneel met connector compatibiliteit.5 oz/oz differentiële koperverdunner op signaalschichten voor fijnlijnetsenENIG-oppervlakteafwerking zorgt voor een vlakke, oxidatiebestendige, soldeerbare oppervlakte voor fijn pitch componenten.

Hybride platen bieden productieproblemen. CTE-mismatch tussen RO4003C en S1000-2M tijdens laminatie bij ~ 190 °C kan vervorming veroorzaken.en gecontroleerde koeling. Blind door boren met keramisch gevuld materiaal vereist frequente gereedschapswisselingen. Hars vullen over drie diameters vereist evenwichtige parameters om luchtbelletjes in alle vias te elimineren.

Conclusies

Dit 8-lagige hybride bord toont aan dat hoogfrequente prestaties en kosteneffectieve productie elkaar niet uitsluit.Door RO4003C op de buitenste signaalagen te plaatsen en S1000-2M voor de digitale kern te gebruikenHet ontwerp bereikt RF- en digitale integratie binnen een compacte 1,6 mm-voetafdruk.Hars gevulde vias maken via-in-pad ontwerp mogelijk en elimineren popcornVoor ingenieurs die werken aan 5G, automotive radar of lucht- en ruimtevaartelektronica biedt deze hybride aanpak een aantrekkelijke weg vooruit.