Hochfrequenz-PWB

Die Kernunterschiede liegen in drei Aspekten: Substrat, Leistung und Prozess:

• Substrat: Hochfrequenz-Leiterplatten verwenden spezialisierte Hochfrequenzsubstrate wie Rogers und Taconic, mit stabiler Dielektrizitätskonstante (Dk 2,2-30) und extrem niedrigem Verlustfaktor (Df ≤ 0,003); gewöhnliche FR4-Substrate haben große Dk-Schwankungen (3,8-4,5) und hohe Df (0,02-0,03), die nur für Szenarien unter 5 GHz geeignet sind.
• Leistung: Hochfrequenz-Leiterplatten unterstützen die Signalübertragung von 10 GHz bis 110 GHz, mit Einfügedämpfung < 0,002 dB/Zoll @ 10 GHz; gewöhnliches FR-4 hat eine Signaldämpfung von mehr als 50% über 10 GHz, die die Hochfrequenzanforderungen nicht erfüllen kann.
• Process: High-frequency PCBs require special processes such as impedance simulation, back drilling, and precision etching; ordinary PCBs focus on basic circuit processing with lower precision requirements. PCBMASTER specializes in these advanced processes with industry-leading precision.

Die Industrie definiert Leiterplatten mit einer Betriebsfrequenz ≥ 10GHz im Allgemeinen als Hochfrequenz-Leiterplatten, aber es gibt keinen absolut einheitlichen Standard:

• Mittel-zu-hohe Frequenz: 10GHz-30GHz (z.B. 5G-Basisstationen, drahtlose Kommunikation);
• Ultrahochfrequenz: 30 GHz-100 GHz (z. B. Millimeterwellen-Radar, Satellitenkommunikation);
• Extrem hohe Frequenz: > 100 GHz (z. B. Terahertz-Geräte, hochmoderne wissenschaftliche Forschungsinstrumente).

The core judgment basis is "the signal wavelength is equivalent to or smaller than the PCB line width" (when the frequency ≥10GHz, the signal wavelength is approximately 30mm, which is close to the order of conventional PCB line width, so electromagnetic radiation and transmission loss need to be considered). Contact PCBMASTER for expert guidance on frequency-specific material selection.

Die DK-Auswahl muss drei Schlüsselfaktoren erfüllen: Signalfrequenz, Impedanzdesign und Kostenbudget:

• Hochfrequenz-Szenarien (> 30 GHz, z. B. Millimeterwellen-Radar): Wählen Sie niedrige Dk-Substrate (2.2-3.0, z. B. Rogers RO3003), um die Signaldämpfung zu reduzieren;
• Verdrahtungsszenarien mit hoher Dichte (z. B. optische 5G-Module): Wählen Sie mittlere Dk-Substrate (3,5-4,5, z. B. Rogers RO4350B), um die Impedanzkontrolle und den Verdrahtungsraum auszugleichen;
• Kostensensitive Szenarien (z. B. Industriesensoren): Wählen Sie das Hybridlaminierungsschema von FR-4 und Hochfrequenzmaterialien und verwenden Sie spezielle Substrate in lokalen Hochfrequenzbereichen, um die Gesamtkosten zu senken.

Note: Dk needs to be comprehensively judged in combination with the temperature coefficient (TCDk). In extreme environments, substrates with TCDk＜50 ppm/℃ should be preferred. PCBMASTER's engineering team can assist with substrate selection and Dk matching.

Mindestbestellmenge (MOQ): Die meisten Hersteller unterstützen Bestellungen ab 1 Stück, aber der Stückpreis für kleine Chargen von 1-5 Stück ist höher (3-5 mal höher als bei der Massenproduktion);

Kleinserien-Qualitätssicherung: Regelmäßige Hersteller übernehmen das Modell der "Gleichlinienproduktion" und verwenden die gleichen Ausrüstungs- und Prozessstandards für Prototyping und Massenproduktion. Nur zu beachten:

• Kleine Chargen erfordern separate Erstmusterprüfung (um wichtige Parameter wie Impedanz und Verlust zu bestätigen);
• If subsequent mass production is required, it is recommended to provide small-batch samples as "reference parts" to ensure parameter consistency. PCBMASTER supports seamless transition from prototyping to mass production.

Drei Arten von Prüfberichten sind Kernanforderungen, um eine "falsche Parametermarkierung" zu vermeiden:

• Hochfrequenz-Leistungsbericht: Einfügedämpfung (S21) und Rückflussdämpfung (S11) Kurven, die mit Vector Network Analyzer (VNA) getestet wurden, die den Testfrequenzbereich (z. B. 10 GHz-60 GHz) und die tatsächlichen Messwerte markieren müssen (die den Konstruktionsanforderungen entsprechen müssen);
• Impedanz-Testbericht: Vollplatinen-Impedanz-Scanning-Daten, die sich auf die Überprüfung konzentrieren, ob die Impedanzschwankung von Schlüsselnetzen (z. B. HF-Übertragungsleitungen) innerhalb des Toleranzbereichs liegt;
• Reliability Test Report: Special tests for application scenarios (e.g., automotive scenarios require a test report of 500 thermal cycles at -40℃~125℃, and military scenarios require a GJB 362B vibration test report). PCBMASTER provides comprehensive test reports with every order.

Die Fehlerbehebung sollte der Reihenfolge "material → design → process → use" folgen:

• Materielle Probleme: Substrat Df übersteigt den Standard (z. B. tatsächliche Df = 0,005 > Designwert 0,003), ungleichmäßige Kupferdicke (Impedanz beeinflussen);
• Konstruktionsprobleme: Übertragungsleitung ist zu lang (Anpassungsschaltung erforderlich, wenn > 100mm), Leitungsbreite und Impedanzfehlanpassung (z. B. entworfene 50Ω, aber tatsächliche 60Ω);
• Prozessprobleme: Zu lange hinterbohrte Stutzen (> 0,3 mm), zu hoher Kontaktwiderstand der Oberflächenbehandlung (z. B. Oxidation der ENIG-Nickelschicht);
• Usage Issues: Operating temperature exceeds the substrate's tolerance range (e.g., using a substrate only supporting 125℃ in a 150℃ environment), external electromagnetic interference (no shielding treatment). PCBMASTER offers post-delivery technical support to help troubleshoot field issues.

Die Kernrolle des Rückenbohrens besteht darin, überschüssige Kupferstutzen in Löchern zu entfernen und die Signalreflexion zu reduzieren:

• Anwendbare Szenarien: Mehrschichtige Boards mit Signalfrequenz > 15 GHz und Blind-/Erdlochdesign (z. B. 5G AAU Modul PCBs mit mehr als 10 Schichten), die die Signalverzögerung von 12ps/in auf 5ps/in reduzieren können;
• Unzutreffende Szenarien: Einzel-/Doppelschichtplatinen mit Frequenz < 15GHz (z. B. einfache HF-Module), der Nutzen des Backdrilling ist niedriger als die Kosten (es erhöht die Prozesskosten um 20% -30%);

Key Indicators: The back drilling depth tolerance must be controlled within ±0.1mm, and the stub length must be ＜0.2mm; otherwise, the optimization effect cannot be achieved. PCBMASTER ensures back drilling accuracy within these strict tolerances.