Pour résoudre le problème de perte de signal des circuits imprimés haute fréquence-, il est nécessaire de mettre en œuvre de manière synchrone trois dimensions principales : la sélection des matériaux, l'optimisation de la conception et le contrôle du processus, afin de contrôler les pertes spécifiques aux hautes fréquences telles que la perte diélectrique et la perte de conducteur dans la plage cible.
Sélection des matériaux de base et plan de réduction des pertes
Sélection de substrat à faible perte : les substrats haute fréquence avec une valeur Df inférieure ou égale à 0,005, tels que les plaques des séries Rogers RO4350B et PTFE, sont préférés pour remplacer le FR-4 ordinaire (Df supérieur ou égal à 0,02) et réduire la perte diélectrique de la racine.
Contrôler la rugosité de la feuille de cuivre : à l'aide d'une feuille de cuivre à profil bas (HVLP), la rugosité de la surface est contrôlée à moins de 0,2 μm, ce qui peut réduire la perte de conducteur causée par l'effet cutané de plus de 30 % dans la bande de fréquence des ondes millimétriques.
Paramètres de stabilité des matériaux correspondant : sélectionnez des cartes avec une tolérance Dk inférieure ou égale à ± 0,1 et un taux d'absorption d'eau inférieur à 0,1 % pour éviter les changements brusques de la constante diélectrique causés par des environnements humides ou des fluctuations de température, qui peuvent entraîner une perte de signal supplémentaire.
Schéma d'optimisation et de réduction des pertes pour la conception de circuits
Correspondance stricte d'impédance : en calculant avec précision la largeur de ligne, l'espacement des lignes et l'épaisseur diélectrique grâce à la simulation électromagnétique, un contrôle continu des impédances cibles telles que 50 Ω asymétrique et 100 Ω différentiel peut être obtenu, avec des tolérances d'impédance contrôlées à ± 10 % pour éviter la perte de puissance causée par la réflexion du signal.
Optimiser la structure de câblage : les lignes de signaux haute fréquence doivent être aussi courtes et droites que possible, en utilisant des coins à 45 degrés ou en arc de cercle au lieu de coins à angle droit pour réduire la distorsion du signal causée par une inductance supplémentaire dans les coins ; Disposez les signaux haute-fréquence dans la couche interne à proximité du plan de masse complet et utilisez un blindage du plan de masse pour réduire les pertes de rayonnement.
Améliorer la conception de la mise à la terre et du reflux : adopter une technologie de mise à la terre multi-points pour fournir un chemin de reflux à faible impédance pour les courants à haute-fréquence, évitant ainsi les pertes supplémentaires causées par les fluctuations du potentiel de terre ; Placez des condensateurs de découplage à proximité des broches d'alimentation de la puce pour filtrer le bruit haute fréquence - sur les lignes électriques.
Plan de contrôle des processus de fabrication et de réduction des pertes
Contrôlez strictement la précision de la ligne : assurez-vous que la tolérance de la largeur et de l'espacement des lignes est contrôlée à ± 0,5 mil, évitez les changements brusques de l'impédance de la ligne et réduisez les pertes locales pendant la transmission du signal.
Optimiser l'alignement intercouche : l'écart d'alignement intercouche des cartes multi-couches est contrôlé à ± 2 mil près pour garantir le chevauchement entre la couche de signal et le plan de masse de référence, et pour éviter la discontinuité d'impédance causée par le décalage du plan de référence.
Traitement de surface à faible perte : la priorité doit être donnée aux processus de traitement de surface à faible rugosité de surface, tels que le dépôt d'argent et d'or, pour éviter d'introduire des pertes de conducteur supplémentaires dans la plage de hautes fréquences dues à des couches d'oxyde épaisses ou à des surfaces à forte rugosité.