Przemysł laminatów platerowanych miedzią dostarcza surowce dla przemysłu PCB. Materiał pokryty miedzią jest wykonany z płaskiej płyty poprzez impregnację elektronicznej tkaniny z włókna szklanego klejem żywicznym, a następnie suszenie, cięcie i laminowanie w materiał płyty.
Folia miedziana jest nakładana z jednej lub obu stron, a następnie prasowana na gorąco. Stosowane są głównie do produkcji płytek drukowanych i służą jako połączenie, izolacja i wsparcie dla tych płytek PCB. Elektrolityczne folie miedziane, papiery z masy celulozowej, tkaniny z włókna szklanego, żywice i inne surowce są wykorzystywane na wcześniejszych etapach łańcucha przemysłowego. Do produktów końcowych zaliczają się PCB.
Pierwsze komercyjne sieci 5G będą dostępne w 2019 r. Producenci płytek drukowanych niższego szczebla produkują z nich płytki drukowane wysokiej częstotliwości odpowiednie do zastosowań wysokich częstotliwości, w tym anteny, wzmacniacze niskoszumowe, filtry i wzmacniacze mocy. Samochodowe systemy pomocnicze, technologie lotnicze, komunikacja satelitarna, telewizja satelitarna i inne dziedziny komunikacji wysokiej częstotliwości.
Płytka obwodów PCB musi spełniać wyższe standardy technologii wysokiej częstotliwości 5G.
Co to są obwody wysokiej częstotliwości?
Obwody wysokiej częstotliwości to obwody o częstotliwości radiowej, które działają na częstotliwościach wyższych niż 1 GHz. Wraz z ewolucją komunikacji mobilnej z 2G, 3G do 4G, pasmo częstotliwości komunikacji wzrosło z 800 MHz do 2.5 GHz. Pasmo częstotliwości komunikacji ma zostać udoskonalone w erze 5G.
Jeśli chodzi o częstotliwość radiową, płytki PCB będą zawierać elementy antenowe i filtry. Zgodnie z wymogami Ministerstwa Przemysłu i Informatyki oczekuje się, że wczesne wdrożenia 5G będą wykorzystywać pasmo częstotliwości 3.5 GHz, a pasmo częstotliwości 4G to głównie 2 GHz. Fale milimetrowe to fale elektromagnetyczne o długości fali od 1 do 10 milimetrów w paśmie 30–300 GHz.
Technologia fal milimetrowych znajdzie zastosowanie przy komercjalizacji 5G na dużą skalę. Oferuje lepszą wydajność dzięki szerokiemu spektrum, szerokości pasma 1 GHz w zakresie 28 GHz i 2 GHz w każdym kanale 60 GHz.
Aby osiągnąć wysoką częstotliwość, dużą prędkość i przezwyciężyć problemy związane z niską mocą penetracji i dużymi prędkościami tłumienia fali milimetrowej, płytka drukowana musi spełniać następujące wymagania.
- Niskie straty transmisji
- Niskie opóźnienie transmisji
- Precyzyjna kontrola wysokiej impedancji.
Dwa sposoby mogą zwiększyć częstotliwości PCB. Pierwszym z nich jest zwiększenie wymagań dotyczących przetwarzania PCB. Drugim jest zastosowanie wysokiej częstotliwości CCL, materiału podłoża przeznaczonego do zastosowań o wysokiej częstotliwości.
Istnieją dwa główne wskaźniki mierzące wydajność:
Stałe dielektryczne (Dk)
Współczynniki strat dielektrycznych (Df).
Im niższe wartości Dk i Df, tym bardziej stabilne i lepiej działające podłoża wysokiej częstotliwości. Płytki PCB są większe i mają więcej warstw w płytkach RF. Oznacza to, że materiał bazowy musi mieć wyższą odporność na ciepło.
Jakie materiały są używane do płytek drukowanych o wysokiej częstotliwości i dużej prędkości?
Płytki PCB są wykonane z różnych materiałów, które można stosować w zastosowaniach wymagających wysokiej częstotliwości i dużych prędkości: żywice węglowodorowe, PTFE, LCP (polimer ciekłokrystaliczny), PPE/PPO itp.
1) Żywica węglowodorowa
Żywica węglowodorowa odnosi się do homopolimerów lub kopolimerów poliolefin, w tym kopolimeru butadien-styren, homopolimer butadienu, styren, homopolimer, kopolimer styren/diwinylobenzen, kopolimer styren-butadien-diwinylobenzen itp.
A.Doskonałe właściwości dielektryczne: Dk2.4/Df0.0002
B. Wyższa odporność na ciepło
C. Dobra odporność chemiczna
D.Słaba przyczepność
2) Elastyczna membrana PTFE
Żywica PTFE charakteryzuje się wysoką temperaturą topnienia i lepkością stopu. Dyspersja żywicy jest powszechną formą produktu, podobnie jak zawiesiny żywicy i proszki żywicy. Metody przetwarzania obejmują wytłaczanie/formowanie i wytłaczanie/formowanie. PTFE należy modyfikować i udoskonalać, aby przezwyciężyć jego ograniczenia, takie jak duży współczynnik rozszerzalności liniowej lub niska przewodność cieplna. Zmodyfikowane produkty membranowe obejmują:
PTFE+ceramika
PTFE + tkanina z włókna szklanego
PTFE + ceramika + tkanina z włókna szklanego
3) Polimer ciekłokrystaliczny LCP
LCP jest również znany jako polimer ciekłokrystaliczny. Jest to wysokowydajne, specjalne tworzywo konstrukcyjne opracowane w latach 1980-tych.
Ciekłe kryształy są klasyfikowane według warunków ich powstawania. Termotropowy LCP podgrzewa się aż do stopienia, natomiast liotropowy LCP rozpuszcza się w rozpuszczalniku.
Materiał ten po stopieniu lub rozpuszczeniu w rozpuszczalniku utraci swoje właściwości makroskopowe, takie jak rozmiar, kształt i sztywność, ale zachowa orientację krystaliczną. Tworzy się stan przejściowy, który jest anizotropowy i ma płynność cieczy z uporządkowanym układem cząsteczek kryształu. Ten stan pośredni to faza ciekłokrystaliczna.
Na rynku dostępne są trzy typy LCP.
A.kopolimeryzacja ze sztywnymi monomerami molekularnymi polifenylu.
B.wprowadzić do cząsteczki pierścień naftalenowy;
C.używać segmentów alifatycznych jako części łańcuchów molekularnych.
Temperatury topnienia różnych typów LCP różnią się w zależności od ich struktury molekularnej. Ogólnie rzecz biorąc, odporność cieplna LCP jest podzielona na typ I>typ 2>typ 3.
4) ŚOI/PPO
Eter polifenylenowy to tworzywo sztuczne o wysokiej wytrzymałości, opracowane w 1960 roku. Jego nazwa chemiczna to eter poli2,6-dimetylo-1,4-fenylenowy, określany jako PPO (tlenek polifenylenu) lub PPE (eter polifenylenowy).
Dwie grupy metylowe blokują aktywne punkty dwóch pozycji orto w grupach fenolowych, dzięki czemu materiał staje się sztywny, stabilny i odporny na ciepło.
Wiązania eterowe zmniejszają odporność na ciepło, ale zwiększają elastyczność.
Dwie grupy metylowe są niepolarnymi grupami hydrofobowymi, które zmniejszają absorpcję wody, polarność i makrocząsteczki PPO. Blokują również dwa punkty aktywne w grupach fenolowych, więc nie ma grup fenolowych ulegających hydrolizie.
Jest wysoce higroskopijny i odporny na działanie wody. Ma dobre właściwości, stabilność wymiarową i izolację elektryczną. Sztywność struktury molekularnej, a także siła między łańcuchami molekularnymi utrudniają rotację segmentów molekularnych. Powoduje to wysoką temperaturę topnienia, wysoką lepkość i niższą płynność.
Wnioski
Powyższe są powszechnie używanymi materiałami produkcja PCB z dużą szybkością i częstotliwością. Wierzymy, że wraz z postępem technologii będzie coraz więcej lepszych materiałów, które zapewnią wydajność produkcji płytek PCB.
