PCB de alta frecuencia

Las diferencias principales se encuentran en tres aspectos: sustrato, rendimiento y proceso:

• Sustr: los PCB de alta frecuencia utilizan sustrespecializados de alta frecuencia como Rogers y Taconic, con constante dieléctrica estable (Dk 2,2-30) y un factor de disipación extremadamente bajo (Df ≥ 0,003); Los sustrfr-4 ordinarios tienen grandes fluctuaciones Dk (3.8-4.5) y alto Df (0.02-0.03), solo adecuados para escenarios por debajo de 5GHz.
• Rendimiento: los PCB de alta frecuencia soportan la transmisión de señal de 10GHz a 110GHz, con pérdida de inserción < 0,002 dB/inch@10GHz; El FR-4 ordinario tiene una atenude señal superior al 50% por encima de 10GHz, que no puede cumplir con los requisitos de alta frecuencia.
• 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.

La industria generalmente define los PCB con una frecuencia de funcionamiento ≥10GHz como PCB de alta frecuencia, pero no hay un estándar absolutamente unificado:

• Frecuencia media-alta: 10GHz-30GHz (por ejemplo, estaciones base 5G, comunicación inalámbrica);
• Frecuencia ultra alta: 30GHz-100GHz (por ejemplo, radares de ondas milimétricas, comunicación por satélite);
• Alta frecuencia extrema: >100GHz (por ejemplo, equipos de teraher, instrumentos de investigación científica de vanguardia).

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.

La selección Dk debe coincidir con tres factores clave: frecuencia de señal, diseño de imped, y presupuesto de costo:

• Escenarios de alta frecuencia (>30GHz, por ejemplo, radares de ondas milimétricas): elegir sustratos bajos de Dk (2,2-3,0, por ejemplo, Rogers RO3003) para reducir la atenuación de la señal;
• Escenarios de cablede de alta densidad (por ejemplo, los módulos ópticos de 5G): elija sustrmedianos Dk (3.5 a 4.5, por ejemplo, Rogers RO4350B) para equilibrar el control de impedy el espacio de cable;
• Escenarios sensibles a los costos (por ejemplo, sensores industriales): elija el esquema híbrido de laminación de materiales FR-4 y de alta frecuencia, utilizando sustratos especializados en áreas locales de alta frecuencia para reducir los costos generales.

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.

Cantidad de pedido mínima (MOQ): la mayoría de los fabricantes apoyan pedidos a partir de 1 pieza, pero el precio unitario para lotes pequeños de 1-5 piezas es mayor (3-5 veces mayor que la producción en masa);

Garantía de calidad de lotes pequeños: los fabricantes regulares adoptan el modelo de "producción en la misma línea", utilizando los mismos equipos y estándares de proceso para la creación de prototipos y la producción en masa. Sólo hay que tener en cuenta:

• Los lotes pequeños requieren ensayos separados del primer artículo (para confirmar parámetros clave como impedancia y pérdida);
• 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.

Tres tipos de informes de prueba son requisitos fundamentales para evitar el "falso marcado de parámetros ":

• Informe de rendimiento de alta frecuencia: curvas de pérdida de inserción (S21) y pérdida de retorno (S11) probadas con Vector Network Analyzer (VNA), que deben marcar el rango de frecuencia de prueba (por ejemplo, 10GHz-60GHz) y los valores medidos reales (que deben cumplir con los requisitos de diseño);
• Informe de prueba de impedimped: impedde tarjeta completa de escaneo de datos, centrándose en la comprobación de si la fluctude impedde las redes clave (por ejemplo, líneas de transmisión de RF) está dentro del rango de tolerancia;
• 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.

La solución de problemas debe seguir el orden de "material - diseño - proceso - uso ":

• Cuestiones de Material: sustrdf supera el estándar (por ejemplo, Df real = 0,005 > valor de diseño 0,003), espesor de cobre desigual (que afecta a la imped);
• Problemas de diseño: la línea de transmisión es demasiado larga (se requiere un circuito de ajuste si >100mm), ancho de línea y falta de ajuste de imped(por ejemplo, diseñado 50Ω pero actual 60Ω);
• Cuestiones de proceso: talones excesivamente largos taladrados hacia atrás (> 0,3 mm), resistencia de contacto excesivamente alta del tratamiento de la superficie (por ejemplo, la oxidde la capa de níquel ENIG);
• 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.

La función principal de la retroperforación es eliminar el exceso de talones de cobre en los agujeros y reducir la reflexión de la señal:

• Escenarios aplicables: placas multicapa con frecuencia de señal >15GHz y diseño de agujero ciego/enterrado (por ejemplo, 5G PCBs módulo AAU con más de 10 capas), que puede reducir el retardo de señal de 12ps/in a 5ps/in;
• Escenarios inaplicables: placas de una/doble capa con frecuencia <15GHz (por ejemplo, módulos de RF simples), el beneficio de la perforación trasera es menor que el costo (que aumentará el costo del proceso en un 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.