Hallo, ich bin Sally. Heute präsentiere ich eine kundenspezifische Leiterplatte, die auf Wangling WL-CT615 aufgebaut ist – einem duroplastischen Kohlenwasserstoffharz/Keramikmaterial, das sich wie FR-4 verarbeiten lässt und gleichzeitig eine Hochfrequenzleistung liefert.
Diese kundenspezifische Leiterplatte wurde mit WL-CT615 gefertigt, einem organischen Polymer-Keramik-Glasfaserlaminat mit einer Dielektrizitätskonstante von 6,15 bei 10 GHz. Im Gegensatz zu PTFE-Materialien kann es mit Standard-FR-4-Techniken verarbeitet werden – was die Herstellung vereinfacht und die Konsistenz verbessert. Mit 43 Bauteilen, 49 Vias und 2 Netzen ist dieses Design gut geeignet für Basisstationsantennen, Radarsysteme für Fahrzeuge und Leistungsverstärker.
Wichtige Erkenntnisse
- Material: WL-CT615 – Kohlenwasserstoffharz/Keramik/Glasfaser-Duroplast (Dk 6,15)
- Hauptvorteil: FR-4-ähnliche Verarbeitbarkeit, hohe Dk für Miniaturisierung, hohe Tg (>280°C)
- Platinengröße: 78,03 mm x 40,5 mm | Fertige Dicke: 1,6 mm
- Aufbau: Zweiseitig, grüne Lötstoppmaske auf beiden Seiten, weiße Siebdruckbeschriftung nur oben
- Oberflächenveredelung: Tauchgold
- Design: 43 Bauteile, 49 Vias, 2 Netze – eine dichte, fokussierte HF-Schaltung
- Qualität: IPC-Klasse 2 wurde erfüllt und 100% elektrische Tests wurden durchgeführt
Die Herausforderung: Hoch-Dk-Leistung mit FR-4-Verarbeitbarkeit
Für eine anspruchsvolle Anwendung unseres Kunden – wahrscheinlich in Basisstationen oder Radarsystemen für Fahrzeuge – wurde eine Hochfrequenz-HF-Platine benötigt. Das Design erforderte eine hohe Dielektrizitätskonstante, um die Miniaturisierung der Schaltung zu ermöglichen, aber der Kunde wünschte sich auch die Einfachheit und Konsistenz der FR-4-Verarbeitung. PTFE-Materialien sind zwar elektrisch ausgezeichnet, aber schwieriger zu verarbeiten und weniger konsistent in der Schaltungsdefinition.
WL-CT615 wurde ausgewählt, ein duroplastisches, harzbasiertes Hochfrequenzmaterial von Wangling. Hier ist, warum es ausgewählt wurde:
FR-4-kompatible Verarbeitung
Im Gegensatz zu PTFE-Materialien kann WL-CT615 mit Techniken verarbeitet werden, die FR-4 ähneln. Dies vereinfachte die Herstellung, reduzierte die Kosten und sorgte für eine bessere Stabilität und Konsistenz der Schaltungen.
Hohe Dielektrizitätskonstante (Dk = 6,15 bei 10 GHz)
Die hohe Dk ermöglichte die Miniaturisierung der Schaltung – ein wichtiger Vorteil für kompakte HF-Designs.
Geringe Verluste (Df = 0,004 bei 10 GHz)
Es wurde eine geringe Verlustleistung erzielt, die den Anforderungen von Hochfrequenzdesigns entspricht.
Hohe Wärmeleitfähigkeit (0,72 W/mK)
Eine effektive Wärmeableitung wurde für Leistungsverstärker und andere wärmeempfindliche Anwendungen bereitgestellt.
Hohe Tg (>280°C)
Eine ausgezeichnete thermische Stabilität wurde gewährleistet, wobei das Material bei erhöhten Temperaturen seine Leistung beibehielt.
Angepasster CTE
Der CTE wurde an Kupfer in der X-Achse (15 ppm/°C) und Y-Achse (17 ppm/°C) angepasst, um zuverlässige durchkontaktierte Bohrungen zu gewährleisten.
Geringe Feuchtigkeitsaufnahme (0,04 %)
Leistungsdrift in feuchten Umgebungen wurde verhindert.
Inländischer Ersatz
WL-CT615 dient als zuverlässiger Ersatz für ähnliche importierte Produkte und reduziert das Risiko in der Lieferkette.
Platinenspezifikationen
| Merkmal |
Spezifikation |
| Abmessungen |
78,03 mm x 40,5 mm (±0,15 mm) |
| Stackup |
35 µm Cu / 1,524 mm WL-CT615 / 35 µm Cu |
| Fertige Dicke |
1,6 mm |
| Leiterbahn/Abstand |
5/7 mils |
| Min. Lochgröße |
0,35 mm |
| Oberflächenveredelung |
Tauchgold |
| Lötstoppmaske |
Grün (beidseitig) |
| Siebdruck |
Weiß (nur oben) |
| Prüfung |
100 % elektrisch |
| Standard |
IPC-Klasse 2 |
Designstatistiken
| Metrik |
Wert |
| Bauteile |
43 |
| Gesamtpads |
57 (31 durchkontaktiert, 26 SMT) |
| Vias |
49 |
| Netze |
2 |
Das 2-Netz-Design mit 49 Vias deutet auf eine fokussierte HF-Schaltung mit umfangreichen Erdungs- und Abschirmungsstrukturen hin. Die hohe Anzahl von Bauteilen (43) deutet auf ein hochentwickeltes Subsystem hin, wahrscheinlich ein Antennenspeisenetzwerk oder eine Leistungsverstärkerstufe.
Designentscheidungen: Speziell für HF-Leistung entwickelt
Grüne Lötstoppmaske (beidseitig)
Beide Seiten wurden mit grüner Lötstoppmaske geschützt – eine Abweichung von den maskenfreien Designs, die oft in Hochfrequenzanwendungen verwendet werden. Diese Wahl bietet Bauteilschutz und erhält gleichzeitig eine akzeptable HF-Leistung für den Ziel-Frequenzbereich.
Weißer Siebdruck (nur oben)
Eine klare Bauteilidentifikation wurde für Montage und Fehlersuche bereitgestellt.
Tauchgold-Oberflächenveredelung
Tauchgold wurde gewählt, um eine ebene, lötbare Oberfläche mit ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit zu bieten.
1,6 mm fertige Dicke
Die Standarddicke von 1,6 mm bot mechanische Robustheit für die Anwendung.
Materialeigenschaften: Die Zahlen hinter WL-CT615
| Eigenschaft |
Wert |
| Dk @ 10 GHz |
6,15 |
| Df @ 10 GHz |
0,004 |
| TCDK |
-122 ppm/°C |
| Wärmeleitfähigkeit |
0,72 W/mK |
| Feuchtigkeitsaufnahme |
0,04 % |
| CTE (X/Y/Z) |
15/17/33 ppm/°C |
| Tg |
>280°C |
Warum das wichtig ist: WL-CT615 bietet eine hohe Dk für die Schaltungsskalierung mit dem zusätzlichen Vorteil der FR-4-ähnlichen Verarbeitbarkeit. Seine hohe Tg und der angepasste CTE gewährleisten eine zuverlässige Leistung in anspruchsvollen thermischen Umgebungen.
Vergleich: Wie WL-CT615 abschneidet
| Eigenschaft |
WL-CT615 |
Standard-PTFE |
FR-4 |
| Dk @ 10 GHz |
6,15 |
2,2–3,5 |
4,0–4,5 |
| Df @ 10 GHz |
0,004 |
0,001–0,003 |
0,02–0,03 |
| Verarbeitbarkeit |
FR-4-ähnlich |
Spezialisiert |
Standard |
| Tg |
>280°C |
150–260°C |
130–180°C |
| Wärmeleitfähigkeit |
0,72 W/mK |
0,2–0,4 W/mK |
0,3 W/mK |
| Feuchtigkeitsaufnahme |
0,04 % |
0,02–0,05 % |
0,1–0,2 % |
Warum das wichtig ist: WL-CT615 kombiniert eine hohe Dk mit FR-4-ähnlicher Verarbeitbarkeit – eine seltene Kombination, die die Herstellung vereinfacht und gleichzeitig kompakte HF-Designs ermöglicht. Seine hohe Tg und Wärmeleitfähigkeit machen es für anspruchsvolle thermische Umgebungen geeignet.
Ideale Anwendungen
- Basisstationsantennen und Satellitenantennen
- Radarsysteme für Fahrzeuge, Sensoren und Navigationssysteme
- Leistungsverstärker
- Satelliten-Hochfrequenzköpfe
- HF-Geräte und Filter
- WiMAX-Antennen und verteilte Antennen
F: Was unterscheidet WL-CT615 von PTFE-Materialien?
A: WL-CT615 ist ein duroplastisches Kohlenwasserstoffharz/Keramik/Glasfasermaterial, das sich wie FR-4 verarbeiten lässt. Dies vereinfacht die Herstellung und sorgt für bessere Stabilität und Konsistenz der Schaltungen im Vergleich zu PTFE.
F: Warum wurde ein Hoch-Dk-Material gewählt?
A: Die Dk von 6,15 ermöglicht die Miniaturisierung der Schaltung – ein wichtiger Vorteil für kompakte HF-Designs.
F: Warum wurde auf beiden Seiten eine grüne Lötstoppmaske aufgetragen?
A: Beide Seiten wurden mit grüner Lötstoppmaske geschützt, um Bauteilschutz zu bieten und gleichzeitig eine akzeptable HF-Leistung für den Ziel-Frequenzbereich zu erhalten.
F: Was bedeutet die Bedeutung von 49 Vias bei einem 2-Netz-Design?
A: Die hohe Anzahl von Vias repräsentiert umfangreiche Erdungs- und Abschirmungsstrukturen, die eine gut definierte Massefläche für die HF-Signale schaffen.
F: Ist WL-CT615 für Anwendungen im Automobilbereich geeignet?
A: Ja. WL-CT615 eignet sich gut für Radarsysteme für Fahrzeuge, Sensoren und Navigationssysteme, mit hoher Wärmeleitfähigkeit und hoher Tg für anspruchsvolle Umgebungen.
F: Kann WL-CT615 importierte Materialien ersetzen?
A: Ja. WL-CT615 wurde als zuverlässiger Ersatz für ähnliche ausländische Produkte entwickelt und reduziert das Risiko in der Lieferkette.
Abschließende Gedanken
WL-CT615 liefert Hoch-Dk-Leistung mit FR-4-ähnlicher Verarbeitbarkeit – eine einzigartige Kombination, die die Herstellung vereinfacht und gleichzeitig kompakte HF-Designs ermöglicht. Wenn Ihre Anwendung Miniaturisierung ohne die Verarbeitungsprobleme von PTFE erfordert, liefert dieses Material.
Haben Sie ein Hoch-Dk- oder Automotive-Radar-Projekt im Sinn? Ich würde mich freuen, davon zu hören.
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