High-Dk TMM13i Laminatmaterial für kompakte, Hochleistungs-HF-Schaltungen

Custom PCB Case Study: High-Dk TMM13i für kompakte Hochleistungs-HF-Schaltungen

Heute präsentiere ich Ihnen eine benutzerdefinierte Leiterplatte, die Rogers TMM13i nutzt, ein hochdielektrisch-konstantes Thermoset-Mikrowellenmaterial, für anspruchsvolle RF- und Satellitenkommunikationsanwendungen.

Das hier.benutzerdefinierte Leiterplatte verwendet Rogers TMM13i,mit einer Breite von mehr als 20 mm,Dielektrische Konstante von 12.85Die hohe Dk ermöglicht eine erhebliche Miniaturisierung der Schaltkreise bei geringem Verlust (Df 0,0019).und Satellitenkommunikationssysteme, bei denen der Raum von entscheidender Bedeutung ist.

Wichtige Erkenntnisse

• Material: mit Keramik gefüllter Rogers TMM13i-Thermoset (Dk 12.85)
• Hauptvorteil: Hohe Dk ermöglicht extreme Miniaturisierung von Schaltungen
• Größe der Platte: 89,65 mm x 45,27 mm
• Konstruktion: doppelseitig ohne Lötmaske oder Seidenschirm auf beiden Seiten
• Besondere Eigenschaft: Isotropische Dielektrikkonstante für eine gleichbleibende Leistung
• Qualität: IPC-Klasse 2 mit 100% elektrischer Prüfung

Die Herausforderung: Miniaturisierung ohne Kompromisse

Unser Kunde benötigte eine kompakte HF-Platte, die eine ausgezeichnete elektrische Leistung in einem sehr kleinen Fußabdruck liefern könnte.oder Satellitenkommunikationsmodul erfordert eine erhebliche Verringerung der Schaltkreisgröße ohne Opfer für die SignalintegritätStandard-HF-Materialien mit niedrigerem Dk konnten die erforderliche Miniaturisierung nicht erreichen.

Rogers TMM13i

Wir wählten Rogers TMM13i aus, ein thermosetzendes, mit Keramik gefülltes Mikrowellenmaterial.

Das ist der Grund:

hohe dielektrische Konstante (Dk = 12,85 ± 0,35 bei 10 GHz)
Dies ist das charakteristische Merkmal des Materials: Ein Dk von fast 13 ermöglicht wesentlich kleinere Schaltkreisgeometrienund Filter können im Vergleich zu niedrigeren Dk-Materialien drastisch verkleinert werden.

Für kompakte HF-Designs ist das ein Spielwechsel.

Niedriger Verlust (Df = 0,0019 bei 10 GHz)
Trotz des hohen Dk hält TMM13i einen geringen Ablösungsfaktor bei, der eine minimale Signaldämpfung gewährleistet.

Isotropische Dielektrikkonstante
Im Gegensatz zu einigen anisotropen Materialien bietet TMM13i eine gleichbleibende elektrische Leistung in alle Richtungen, die für das vorhersehbare Leistungsverhalten kritisch ist.

Thermoset-Stabilität
Das Material widersteht Kriechen und Kälte, wobei die Dimensionsstabilität im Laufe der Zeit erhalten bleibt.Gewährleistung zuverlässiger überzogener Durchlöcher durch thermisches Radfahren.

Verarbeitungsvorteile
Vor der elektroless Plattierung ist keine Natriumnapthanatbehandlung erforderlich, wodurch die Herstellung vereinfacht wird.

Spezifikationen für das Board

Konstruktionsstatistiken

Das 2-Netz-Design bestätigt, dass es sich um einen spezialisierten HF-Unterkreis handelt.Die 32 Komponenten mit 54 Pads zeigen eine Mischung aus Durchlöcher- und SMT-Komponenten für mechanische Festigkeit und kompakte Routing.

Design-Auswahl: Speziell für RF konstruiert

Keine Lötmaske (beide Seiten)
Die vollständige Abwesenheit einer Lötmaske ist eine bewusste Wahl für Hochfrequenzkonstruktionen.Lötmaske hat seine eigenen dielektrischen Eigenschaften, die Signalverlust und Impedanzvariation bei Mikrowellenfrequenzen einführen könnenDurch das Entfernen wird das Signal nur mit dem TMM13i-Substrat und Kupferspuren interagieren.

Weißes Seidenbild (nur oben)
Die klare Komponentenidentifizierung auf der oberen Seite hilft bei der Montage und Fehlerbehebung, während die nackte untere Schicht den HF-Pfad sauber hält.

Immersion Gold Finish
Sie bietet eine flache, geschweißbare Oberfläche mit ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit.

Keine blinden Wege
Alle Verbindungen sind durchlöchrige Durchgänge, wodurch die Herstellung vereinfacht und die Kosten gesenkt werden.

Vergleich: Wie sich TMM13i stapelt

Warum das wichtig ist:TMM13i bietet eine derhöchste DkDie Werte, die in thermosetten Mikrowellenmaterialien verfügbar sind, ermöglichen die kleinste mögliche Schaltkreisgeometrie.

Ideale Anwendungsmöglichkeiten

• Filter und Kupplungen, für die eine kompakte Geometrie erforderlich ist
• Satellitenkommunikationssysteme mit strengen Raumbeschränkungen
• HF- und Mikrowellenkreisläufe, bei denen die Miniaturisierung kritisch ist
• Dielektrische Polarisatoren und Linsen
• Chip-Tester, die eine gleichbleibende und zuverlässige Leistung erfordern

F: Warum wählen Sie TMM13i statt TMM10i oder anderen hoch-Dk-Materialien?
A: TMM13i bietet die höchste Dk (12,85) in der TMM-Serie und ermöglicht die aggressivste Miniaturisierung von Schaltungen.

F: Was bedeutet "isotrop" und warum ist es wichtig?
A: Isotropisch bedeutet, dass die dielektrische Konstante in alle Richtungen gleich ist. Dies gewährleistet eine gleichbleibende elektrische Leistung unabhängig von der Schaltkreisorientierung,Vereinfachung des Entwurfs und Verbesserung der Vorhersagbarkeit.

F: Warum gibt es keine Lötmaske auf beiden Seiten?
A: Die Lötmaske führt bei hohen Frequenzen zu einem dielektrischen Verlust und zu Impedanzveränderungen.

F: Was ist die Bedeutung von 38 Durchgängen mit nur 2 Netzen?
A: Die hohe Via-Zählung deutet auf umfangreiche Erdungs- und Abschirmstrukturen hin, die wahrscheinlich eine gut definierte Bodenebene oder geschützte Übertragungsleitungen für empfindliche HF-Signale schaffen.

F: Ist TMM13i leicht zu verarbeiten?
A: Ja. Im Gegensatz zu PTFE-Materialien benötigt TMM13i vor dem Plattieren keine Natriumnapthanatbehandlung. Standard-PCB-Fertigungsprozesse können verwendet werden, einschließlich bleifreier Montage.

Schließende Gedanken

Die extrem hohe dielektrische Konstante des TMM13i ermöglicht die aggressivste Miniaturisierung der Schaltung, während gleichzeitig eine hervorragende HF-Leistung beibehalten wird.In Kombination mit seiner thermosetten Stabilität und zuverlässigen Verarbeitungseigenschaften, ist es eine hervorragende Wahl für anspruchsvolle HF-Anwendungen, wo der Raum ein absolutes Premium ist.

Haben Sie ein kompaktes HF-Projekt, das extrem miniaturisiert werden muss?

- Ich weiß.