PCB haute fréquence

Les principales différences résident dans trois aspects : substrat, performance et processus :

• Substrat : Les PCB haute fréquence utilisent des substrats haute fréquence spécialisés tels que Rogers et Taconic, avec une constante diélectrique stable (Dk 2.2-30) et un facteur de dissipation extrêmement faible (Df ≤ 0.003) ; Les substrats FR-4 ordinaires ont de grandes fluctuations de Dk (3,8-4,5) et un Df élevé (0,02-0,03), ne convenant qu 'aux scénarios inférieurs à 5 GHz.
• Représentation : Les PCBs à haute fréquence soutiennent la transmission de signal de 10GHz à 110GHz, avec la perte d 'insertion < 0,002 dB / inch @ 10GHz ; Le FR-4 ordinaire a une atténuation de signal supérieure à 50% au-dessus de 10 GHz, ce qui ne peut pas répondre aux exigences de haute fréquence.
• 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.

L 'industrie définit généralement les PCB avec une fréquence de fonctionnement ≥ 10GHz comme PCB haute fréquence, mais il n'y a pas de norme absolument unifiée :

• Fréquence moyenne à haute : 10GHz-30GHz (par exemple, stations de base 5G, communication sans fil) ;
• Ultra-haute fréquence : 30GHz-100GHz (par exemple, radars à ondes millimétriques, communication par satellite) ;
• Haute fréquence extrême : > 100GHz (par exemple, équipement térahertz, instruments de recherche scientifique de pointe).

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 sélection de DK doit correspondre à trois facteurs clés : la fréquence du signal, la conception de l 'impédance et le budget des coûts :

• Scénarios haute fréquence (> 30GHz, p. ex., radars à ondes millimétriques) : choisir des substrats Dk faibles (2,2-3,0, p. ex., Rogers RO3003) pour réduire l 'atténuation du signal ;
• Scénarios de câblage haute densité (p. ex., modules optiques 5G) : choisir des substrats Dk moyens (3,5-4,5, p. ex., Rogers RO4350B) pour équilibrer le contrôle de l 'impédance et l'espace de câblage ;
• Scénarios sensibles aux coûts (par exemple, capteurs industriels) : Choisissez le schéma de laminage hybride de FR-4 et de matériaux à haute fréquence, en utilisant des substrats spécialisés dans les zones locales à haute fréquence pour réduire les coûts globaux.

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.

Quantité d 'ordre minimum (MOQ) : La plupart des fabricants prennent en charge les commandes à partir de 1 pièce, mais le prix unitaire pour les petits lots de 1-5 pièces est plus élevé (3-5 fois plus élevé que la production de masse) ;

Assurance de la qualité par petits lots : Les fabricants réguliers adoptent le modèle de « production de la même ligne », en utilisant les mêmes normes d 'équipement et de processus pour le prototypage et la production de masse. Il suffit de noter :

• Les petits lots nécessitent un test séparé du premier article (pour confirmer les paramètres clés tels que l 'impédance et la perte) ;
• 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.

Trois types de rapports d 'essai sont des exigences fondamentales pour éviter le « faux marquage des paramètres » :

• Rapport de performance haute fréquence : Courbes de perte d 'insertion (S21) et de perte de retour (S11) testées avec l'analyseur de réseau vectoriel (VNA), qui doivent marquer la plage de fréquence d'essai (par exemple, 10GHz-60GHz) et les valeurs mesurées réelles (qui doivent répondre aux exigences de conception) ;
• Rapport d 'essai d'impédance : Données de balayage d'impédance de Pleine-carte, se concentrant sur vérifier si la fluctuation d'impédance des réseaux clés (par exemple, lignes de transmission RF) est dans la plage de tolérance ;
• 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.

Le dépannage doit suivre l 'ordre de " matériel → conception → processus → utilisation" :

• Problèmes de matériaux : Le substrat Df dépasse la norme (par exemple, Df réel = 0,005 > valeur de conception 0,003), épaisseur de cuivre inégale (affectant l 'impédance) ;
• Problèmes de conception : La ligne de transmission est trop longue (circuit d 'adaptation requis si > 100mm), la largeur de la ligne et le défaut d'impédance (par exemple, conçu 50Ω mais 60Ω réel) ;
• Problèmes de procédé : Excessivement longs talons forés à contre-courant (> 0,3 mm), résistance de contact excessivement élevée du traitement de surface (par exemple, oxydation de la couche de nickel 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.

Le rôle de base du forage arrière est d 'éliminer les talons de cuivre en excès dans les trous et de réduire la réflexion du signal :

• Scénarios applicables : Cartes multicouches avec une fréquence de signal > 15GHz et une conception de trou aveugle / enterré (par exemple, PCB de module AAU 5G avec plus de 10 couches), ce qui peut réduire le retard du signal de 12ps / in à 5ps / in ;
• Scénarios inapplicables : cartes simple / double couche avec une fréquence < 15 GHz (par exemple, modules RF simples), l 'avantage du forage arrière est inférieur au coût (il augmentera le coût du processus de 20% à 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.