L'objectif principal d'atteindre les normes d'impédance de qualité automobile pour le PCB haute fréquence Rogers du radar à ondes millimétriques de 77 GHz est une tolérance d'impédance différentielle de 50 Ω asymétrique/100 Ω inférieure ou égale à ± 5 %, avec une dérive d'impédance contrôlée à ± 3 % sur toute la plage de température de -40 degrés ~ 150 degrés, entièrement conforme à la norme ISO 26262 ASIL-B et aux exigences de sécurité fonctionnelle supérieures.
Le calibre statistique de ce plan est basé sur le projet de production de radars à longue portée 77 GHz montés sur véhicules, et tous les paramètres sont alignés sur la norme d'acceptation IPC-6012 de classe 3 dans le cadre du système IATF 16949.
Sélection du substrat haute fréquence Rogers et contrôle de base de l'impédance
Matériau de référence de base : Rogers RO3003 est préféré, avec un Dk de 3,00 ± 0,04, un Df aussi bas que 0,0013 à 77 GHz et un TCDk de seulement -3 ppm/degré, garantissant la stabilité de la constante diélectrique à partir de la source.
Solution alternative très rentable : choisissez RO4835/RO4830 Plus, compatible avec FR-4 processus conventionnels, avec une tolérance Dk inférieure ou égale à ± 0,05, réduisant ainsi le coût global de production de plus de 25 %.
Exigences de sélection de la feuille de cuivre : une feuille de cuivre à profil ultra-bas VLP/HVLP doit être utilisée, Rz inférieur ou égal à 3 μm, s'adapter à une profondeur de peau extrêmement faible de seulement 0,24 μ m à 77 GHz, éliminant ainsi la dérive d'impédance supplémentaire causée par la diffusion des conducteurs.
Empilement et simulation d'impédance pour une conception précise
Structure empilée : adoptant la structure de carte à double cœur Rogers, le milieu de référence de la ligne d'impédance RF est entièrement fourni par un panneau central stable, évitant ainsi la fluctuation d'épaisseur du milieu causée par un flux d'adhésif inégal dans les feuilles PP semi-durcies.
Étalonnage de simulation : utilisez l'outil de calcul d'impédance Polar SI9000 pour importer le modèle de correction de la valeur Dk mesurée pour chaque lot de cartes, et ne pouvez pas appliquer directement les paramètres généraux de FR-4.
Marge de réserve : pendant la phase de conception, indiquez directement la « largeur de ligne ± tolérance → plage de fluctuation d'impédance » et écrivez à l'avance le montant de compensation de gravure de 8 % à 12 % dans les règles EDA pour éviter l'écart d'impédance provoqué par les sections transversales de ligne trapézoïdale.
Le contrôle des processus à micro-échelle permet la mise en œuvre des tolérances
Précision de la ligne : grâce au processus d'écriture directe au laser LDI et de gravure sous vide, la tolérance de largeur de ligne mesurée est contrôlée à ± 0,008 mm, ce qui est bien supérieur aux exigences de l'industrie de ± 0,01 mm.
Contrôle de l'épaisseur moyenne : l'écart de l'épaisseur moyenne de la couche RF est strictement contrôlé à ± 0,01 mm, et il est interdit de poser des lignes d'impédance clés dans la zone de 5 mm autour du bord de la carte pour éviter l'effet d'épaisseur du bord pressé.
Traitement des trous traversants : tous les trous traversants RF adoptent une technologie de forage arrière et la longueur résiduelle des pieux est contrôlée à moins de 0,2 mm pour éliminer les mutations d'impédance locales causées par les pieux résiduels traversants.
Vérification du niveau de spécification du véhicule et système d'inspection complet de la production de masse
Test d'impédance : chaque panneau est livré avec un couplage d'impédance dédié, et une inspection complète à 100 % est effectuée à l'aide d'un réflectomètre temporel TDR avec un temps de montée inférieur ou égal à 35 ps. Au moins 5 points de données d'impédance sont collectés sur chaque panneau.
Vérification de la fiabilité environnementale : après avoir effectué 1 000 cycles de température de -40 degrés à 150 degrés, la dérive d'incrément d'impédance est inférieure ou égale à 0,5 %, répondant pleinement aux exigences des spécifications du véhicule AEC-Q200.
Livraison conforme : Soumettez les documents PPAP niveau 3 complets avec les marchandises, y compris les rapports de tests Dk pour chaque lot de cartes, les données statistiques d'impédance SPC (CPK supérieure ou égale à 1,33), répondant aux exigences de traçabilité des constructeurs automobiles de niveau 1.
Cas de conformité aux tests de production de masse
Un certain projet de radar avant longue portée 77 GHz adopte le schéma de carte haute fréquence complète à 4 couches Rogers RO3003 0.127mm. La plage d'impédance finale mesurée est de 49,2 Ω ~ 51,3 Ω, avec une tolérance contrôlée à ± 3 %. La perte de réflexion de l'antenne atteint -18 dB à 77 GHz. Le taux de rendement par lots reste stable à plus de 97,2 %.