Carte haute fréquence-haute vitesseest une carte de circuit imprimé spéciale avec une fréquence électromagnétique supérieure à 1 GHz, utilisée pour les circuits à haute-fréquence et les circuits numériques à haute-vitesse. Il est principalement constitué de matériaux à faibles pertes tels que le polytétrafluoroéthylène (PTFE) comme substrat, avec une constante diélectrique stable (Dk) et un faible facteur de perte diélectrique (Df). Il est largement utilisé dans des domaines tels que la communication 5G, l’électronique automobile et les systèmes satellitaires.
Définition et caractéristiques techniques
La carte haute fréquence haute-vitesse est un terme général désignant les circuits imprimés haute-fréquence (circuit RF/micro-ondes) et les circuits imprimés haute-vitesse (circuit numérique haute-vitesse), et ses principales caractéristiques incluent :
Gamme de fréquences : fait généralement référence aux circuits imprimés avec des fréquences électromagnétiques supérieures ou égales à 1 GHz, avec certains scénarios s'étendant jusqu'à plus de 300 MHz.
Indicateurs clés de performance :
Constante diélectrique (Dk) : elle doit être petite et stable (comme un substrat PTFE Dk ≈ 3,48) pour réduire le délai de transmission du signal.
Perte diélectrique (Df) : elle doit être extrêmement faible (comme Df<0.004) to reduce signal attenuation and heat generation.
Contrôle d'impédance : la tolérance est strictement contrôlée à ± 2 % pour garantir l'intégrité du signal.
Défi technique : il faut trouver un équilibre entre faibles pertes et facilité de traitement. Par exemple, les cartes haute fréquence-se concentrent davantage sur la stabilité Dk, tandis que les cartes haute-vitesse se concentrent sur l'optimisation Df.
Spécifications de conception et scénarios d’application
La conception des cartes à haute-haute fréquence-vitesse doit équilibrer l'intégrité du signal et l'adaptabilité à l'environnement :
Spécifications de conception :
Conception de ligne de transmission : utilisation d’une structure de ligne microruban ou à bande pour réduire les interférences électromagnétiques ; La transmission différentielle du signal nécessite une adaptation stricte de la longueur de la ligne et de l'impédance.
Gestion thermique : le substrat doit avoir un faible coefficient de dilatation thermique (CTE) et une conductivité thermique élevée pour éviter la dérive des performances causée par le stress thermique.
Scénarios d'application :
Communication 5G : les antennes des stations de base et les dispositifs à ondes millimétriques (tels que les radars montés sur véhicule à 77 GHz) s'appuient sur des cartes à haute fréquence-pour obtenir une transmission de signal à faible perte.
Electronique automobile : les systèmes anti-collision-, les capteurs ADAS, nécessitent des cartes à haute-fréquence pour résister aux températures et aux vibrations élevées.
Satellites et militaires : les systèmes radar et les liaisons micro-ondes nécessitent des matériaux présentant une stabilité chimique et une grande fiabilité.
Sélection des matériaux et processus de fabrication
Les matériaux et les processus affectent directement les performances et le coût des cartes à haute -haute fréquence-vitesse :
Sélection des matériaux :
Substrat PTFE : adapté aux scénarios de haute-fréquence supérieure à 5 GHz (comme la série Rogers RO4000), avec un Dk et un Df extrêmement faibles mais une difficulté de traitement élevée.
Substrat PPO : l'éther polyphénylène modifié (tel que le Panasonic M6) équilibre faible perte et facilité de traitement, adapté aux cartes multicouches à grande vitesse-.
Système hybride : composite de résine d'hydrocarbure et de PPO (tel que Lianmao IT-88GMW) pour améliorer la compatibilité du multicouche de cartes haute fréquence.
Processus de fabrication :
Usinage de précision : utilisation d'un traitement plasma et de fraises spécialisées pour garantir la précision du perçage et la cohérence du laminage.
Optimisation des coûts : simplifiez les étapes de pressage et réduisez les coûts de fabrication grâce à la conception des bords.
Contrôle qualité : Le fabricant répond aux normes environnementales RoHS et contrôle l'absorption d'eau (<0.1%) to maintain Dk stability.
Carte haute fréquence-haute vitesse