PCB RF

Caso você tenha alguma dúvida sobre RF PCB, provavelmente encontrará a resposta aqui.

Compilamos respostas para todas as perguntas que os clientes nos fazem todos os dias sobre placas de circuito impresso de radiofrequência.

Aqui estão algumas delas:

O que é RF PCB?

Placas de circuito impresso de radiofrequência são aquelas placas que operam acima de 100MHz.

Nos últimos tempos, esses PCBs tornaram-se cada vez mais comuns.

No entanto, dentro da indústria de PCB, qualquer uma dessas placas que funcionem a partir de 2 GHz e acima é categorizada como PCB de micro-ondas.

PCB RF

Quais são as vantagens de usar PCBs RF?

Os PCBs de RF são reverenciados por sua capacidade de transmitir sinais de comunicação. Isso ocorre porque eles têm compostos avançados.

Isso é possível com seus compósitos avançados, que possuem características específicas em termos de constante dielétrica, perda tangente e CTE.

Essas características informam sinais de alta velocidade que viajam através de PCBs com impedância insignificante em comparação com aqueles experimentados em materiais FR4-PCB.

Ao contrário de outros PCBs, esses materiais podem ser misturados em um empilhamento uniforme. Isso aumenta os parâmetros de desempenho e reduz os custos de produção.

Essas placas também exalam muita estabilidade ao operar sob altas temperaturas. Isso permite a colocação de componentes de passo fino.

Com os materiais de baixo CTE, você tem a garantia do alinhamento de várias camadas, incluindo os recursos que eles representam em layouts de PCB complicados.

Layout de RF PCB

Existem limitações ao trabalhar com PCBs de RF?

Comparado aos PCBs padrão, o processo de design dos PCBs de RF e Microondas é complicado.

Isso é atribuído ao fato de que vários problemas podem surgir na recepção e subsequente transmissão de sinais de rádio.

Em segundo lugar, uma comparação entre PCBs padrão e PCBs de RF indica que os sinais de PCBs de RF são sensíveis ao ruído.

Portanto, eles precisam de uma tolerância de impedância mais apertada. Planos de terreno e raio de curvatura generoso são usados ​​como forma de controlar a impedância nos traços.

Quais são as aplicações de PCBs de RF?

Algumas das principais aplicações das placas de circuito impresso de radiofrequência incluem:

1) Tecnologias sem fio

Sistema de comunicação sem fio

Aplicativos sem fio, como controles remotos de TV, dependem de PCBs de radiofrequência para transmitir comandos para televisores de acordo com o gosto do usuário.

Outro exemplo de tecnologias sem fio que usam PCBs de RF são os walkie-talkies.

Em operações de segurança, há a necessidade de que os agentes de segurança recebam e transmitam informações de forma confiável. Isso é comum entre os militares e entre os policiais.

2) Telefones inteligentes

Smartphones

Nos últimos anos, houve um aumento na aceitação e uso de smartphones. Esses dispositivos são confiáveis ​​para várias aplicações sem fio.

Por exemplo, hotspots de telefones celulares retransmitem informações compartilhadas entre dispositivos. Para que as frequências de rádio sejam retransmitidas de forma eficaz, esses dispositivos contam com PCBs de RF.

3) Sensores

Sistema de sensores

Os sensores são hoje usados ​​em várias aplicações. Alguns deles incluem portas e portões automatizados.

Os sensores são necessários para que tais aplicações funcionem de forma eficaz. Esses sensores são desenvolvidos a partir de placas de circuito impresso RF para comunicação sem fio.

4) Robótica e Segurança

A tecnologia robótica e os sistemas de segurança, como radares militares e dispositivos de comunicação, também contam com PCBs de RF.

Robótica

Claro, essas são algumas das principais aplicações das placas de circuito impresso de radiofrequência.

Quais são os materiais utilizados na fabricação de RF PCB?

Ao projetar PCBs de RF, há várias considerações que devem ser feitas.

Essas considerações incluem constante dielétrica, fator de dissipação e coeficiente de expansão térmica.

Ajudaria se você também considerasse o coeficiente térmico da constante dielétrica e a condutividade térmica.

Para as propriedades dielétricas mais desejáveis, materiais de alta frequência, como politetrafluoroetileno (PTFE) são preferidos na fabricação de PCBs de RF.

Em geral, os materiais de RF mais utilizados são geralmente uma combinação de PTFE, cerâmica e hidrocarbonetos.

Há também casos em que diferentes tipos de vidro são usados.

Para PCBs de RF de melhor qualidade, PTFE é usado em combinação com microfibra de vidro.

Este possui excelentes propriedades elétricas, embora com alto CTE.

Resultados semelhantes também podem ser alcançados combinando PTFE com vidro tecido.

No entanto, há casos em que você pode desejar manter a qualidade a um custo menor. Você pode fazer isso usando PTFE preenchido com cerâmica.

Ao usar cerâmica preenchida com hidrocarboneto, você perceberá que é mais fácil de construir. No entanto, você deve esperar uma confiabilidade reduzida do sinal.

Além disso, Cerâmica PTFE têm uma menor taxa de absorção de umidade. Quando o vidro tecido é incorporado, o nível de umidade torna-se mais alto.

Ao adicionar hidrocarbonetos à cerâmica PTFE, você perceberá um aumento na absorção de umidade. Isso o torna uma excelente escolha para encontrar um equilíbrio entre custo e resistência em ambientes úmidos.

FR 4 Material para PCB

Controvérsias têm caracterizado o uso de FR4 na fabricação de PCBs de RF. Isso é contra o pano de fundo do fato de que é a opção mais barata.

Há engenheiros que acham que é um material inadequado.

No entanto, há argumentos de que ele pode ser usado na fabricação de aplicativos de RF menos exigentes e de baixa frequência.

Indiscutivelmente, tem o pior perda tangente material tornando-o inadequado para aplicações de alta potência e banda larga.

Você pode considerar isso quando o orçamento estiver apertado e o dispositivo pretendido a ser feito a partir do PCB de RF for de baixa potência e baixa frequência.

Para colagem, FEP, PTFE preenchido com cerâmica são comumente usados ​​em PCBs de RF. Isso ocorre porque eles têm temperaturas de laminação mais baixas.

Outra consideração que deve ser feita é a temperatura de refusão, especialmente se você antecipar que a placa funcionará em condições térmicas intensas.

Qual é o processo de fabricação para PCBs de RF?

Assim como qualquer outra placa de circuito impresso, os PCBs de RF geralmente são fabricados em cobre.

No processo, o cobre é revestido com PTFE e depois esculpido, o que ajuda a expor o design da placa.

Etapa 1: o projeto

O primeiro passo na fabricação de placas de circuito impresso RF é o processo de design. Isso envolve a criação de um plano do conselho.

Você pode conseguir isso contratando um software de computador capaz de sua escolha.

Seria melhor se você usasse uma calculadora de largura de traço para obter detalhes precisos para as camadas interna e externa.

Etapa 2: Imprimindo o design

Depois de projetar seu PCB RF, você usará uma impressora plotadora para imprimir o desenho. O filme impresso aproveita todos os detalhes das camadas a serem utilizadas na placa.

Você tem que usar cores diferentes para as camadas externas e internas da placa. Normalmente, os não condutores são representados com tinta transparente.

Certifique-se de que a tinta preta seja usada na indicação de traços e circuitos condutores de cobre.

Cores semelhantes também são usadas nas camadas externas, embora seu significado seja revisado.

Passo 3: Criando o Substrato

RF PCB começa a tomar forma nesta etapa. Como você está fabricando PCB RF, você usará politetrafluoretileno (PTFE) como seu material isolante.

Isso ajudará a segurar os componentes na estrutura.

Para começar a formar, você começará a passar os materiais por um forno. Isto irá semi-curar o conteúdo.

Você pode então proceder à pré-ligação de cobre em ambos os lados da camada. Agora você pode gravar para revelar o design do filme impresso.

Etapa 4: Imprimindo as camadas internas

Nesta etapa, você imprimirá o desenho obtido nas etapas anteriores no laminado.

Para conseguir isso de forma eficaz, você terá que usar um filme fotossensível feito com produtos químicos fotorreativos.

Estes endurecerão automaticamente após a exposição à luz ultravioleta. Isso se chama resistir. Com isso, você pode alinhar facilmente as plantas e a impressão real do quadro.

Neste ponto, você está livre para perfurar vias, que são essenciais no processo de alinhamento.

Etapa 5: luz ultravioleta

Após o alinhamento, deve-se levar tanto o resist quanto o laminado através de luzes ultravioletas. Isso ajuda a endurecer o fotorresistente.

A luz irá ajudá-lo a identificar os caminhos do cobre. A tinta preta ajudará a evitar o endurecimento em áreas destinadas a serem removidas posteriormente.

Proceda à lavagem da placa com uma solução alcalina. Este processo ajudará a eliminar o excesso de fotorresistência.

Passo 6: Removendo Cobre Indesejado

Nesta etapa, você removerá o cobre indesejado que ainda pode permanecer na placa.

Para conseguir isso, você precisará de uma solução química, assim como usou a solução alcalina na etapa anterior.

Isso ajudará a consumir todo o cobre indesejado. O fotorresistente endurecido permanecerá intacto.

Etapa 7: Inspeção

Nesta fase, você precisará inspecionar as camadas limpas antes do alinhamento. Você confiará nos furos/vias inicialmente perfurados para ajudar no alinhamento das camadas interna e externa.

Com uma máquina de perfuração óptica, você poderá perfurar os pinos pelos orifícios. Isso ajudará a manter as camadas alinhadas.

Após esse processo, você contará com outra máquina para inspecionar a placa. Isso irá erradicar as possibilidades de defeitos.

Se você não resolver esses erros neste estágio, não terá a oportunidade de corrigi-los nos estágios posteriores.

Etapa 8: laminando as camadas

Nesta fase, você estará fundindo todas as camadas. Ao iniciar o processo, você terá que segurar as várias camadas com grampos de metal.

As camadas de resina epóxi devem ir para a bacia de alinhamento. Segue-se uma camada do substrato. Além disso, a próxima camada é feita de folha de cobre e outra camada de resina epóxi.

A última camada é a placa de prensagem, que é feita de cobre.

Passo 9 – Pressionando as Camadas

O uso de uma prensa mecânica ajudará a juntar as camadas. Quando você perfura os pinos pelas camadas, eles permanecerão alinhados adequadamente.

Depois de acertar isso, você pode mover a placa para a prensa de laminado. Isso envolve a aplicação de calor e pressão nas camadas.

O epóxi então derreterá dentro do pré-impregnado e, com a pressão aplicada, as camadas se fundirão.

Etapa 10: Perfuração

Usando uma broca auxiliada por computador, você gerará furos que expõem o substrato, incluindo os painéis internos.

Quaisquer vestígios de cobre detectados nesta fase são removidos.

Etapa 11: Chapeamento

Depois de completar a etapa anterior, agora você pode chapar o tabuleiro. Com uma solução química, você poderá fundir todas as camadas.

Você pode então levar a placa através de vários produtos químicos. Os produtos químicos também irão revestir o painel com uma fina camada de cobre.

Cobre fino também vai penetrar nos buracos que você fez anteriormente.

Etapa 12: Imagem da camada externa

Neste passo novamente, você terá que aplicar uma camada de fotorresiste como fez no passo 3. A aplicação é feita na camada externa antes da imagem.

Agora você pode endurecer o fotorresistente usando luz ultravioleta. A luz ultravioleta removerá o fotorresistente indesejado.

Etapa 13: Chapeamento

Esta etapa é semelhante ao processo em ação 11. Aqui também, você estará trançando o painel com uma fina camada de cobre.

Quando terminar com isso, você colocará uma camada fina de estanho na placa. A lata protegerá o cobre na camada externa da corrosão.

Etapa 14: Gravura

Use a mesma solução química usada no estágio de gravação anterior para remover todo o cobre indesejado abaixo da camada de resistência.

Com a camada de proteção de estanho, o cobre fica protegido. Você estabelecerá conexões de PCB nesta etapa.

Etapa 15: Aplicação da máscara de solda

Certifique-se de limpar todos os painéis antes de aplicar a máscara de solda. Proceda à aplicação de epóxi com filme de máscara de solda.

Na maioria dos casos, a máscara de solda é de cor verde. Você pode então remover todas as máscaras de solda indesejadas usando luz ultravioleta.

Etapa 16: serigrafia

Nesta etapa, todas as informações críticas sobre a placa são impressas nela. A partir desta etapa, a placa passará pelo último processo de revestimento e cura.

Etapa 17: Acabamento de superfície

Ajudaria se você banhasse o PCB com o acabamento soldável.

Etapa 18: teste

Contrate um eletricista para realizar testes elétricos na placa.

Isso o ajudará a estabelecer se todas as funções do PCB estão em conformidade com o projeto do blueprint.

Como você pode montar componentes em PCBs de RF?

Componentes de PCB

Existem dois métodos principais usados ​​na montagem de RF Componentes PCB. Estes incluem a montagem através do orifício (THM) e a tecnologia de montagem em superfície (SMT).

Montagem através do orifício tem sido preferido nos últimos tempos. Com o uso desta tecnologia, é possível conectar todos os componentes a trilhas na camada interna das PCBs de RF.

Os componentes também são mais fáceis de substituir. No entanto, há sempre a necessidade de um espaço maior para montar os componentes.

Também é quase impossível colocar os componentes manualmente.

Ao contrário do THM, com a tecnologia de montagem em superfície, nenhum furo é feito na placa para criar conexões.

Os cabos dos componentes criam conexões diretas entre as faixas. Isso se reflete tanto na placa quanto nos componentes.

Isso é feito com o auxílio de uma máquina pick and place que coloca os componentes nos PADs, que são cobertos com pasta de solda.

Os componentes são menores em comparação com os componentes THM.

Como tal, PCBs RF cujas placas foram montadas usando o Método SMT têm uma disposição para maior densidade. Você também poderá colocar componentes em ambos os lados da placa

Como os PCBs de RF se comparam a outros PCBs?

A primeira característica que diferencia as placas de RF de outras placas de circuito impresso é o fato de operarem acima de 100MHz. PCBs padrão não podem operar em condições semelhantes. Ao contrário de diferentes PCBs, os PCBs RF também incorporam tecnologia sem fio.

Ao contrário dos PCBs padrão, deve-se focar em atributos como frequência de operação e faixas de temperatura.

Outra consideração importante que deve ser feita são os requisitos de corrente e tensão, que diferem significativamente dos outros PCBs.

Ao contrário de outros PCBs padrão, os PCBs de RF não podem ser de um lado. O número mínimo de camadas para este PCB é dois e o maior é 20.

Isso foge da norma.

PCBs de RF também são sensíveis a fatores como ruído e impedância. Eles também são vulneráveis ​​ao eletromagnetismo em comparação com os PCBs padrão.

Durante o processo de fabricação de PCB de RF, será essencial focar na eliminação de tais fatores.

Com todos esses fatores em consideração, a fabricação de PCBs de RF se mostra um dos processos mais complexos.

Quais são os tipos de PCBs de RF?

Alguns dos tipos mais comuns de PCBs de radiofrequência incluem:

1. PCBs RF de dupla face

Estes são PCBs de RF com duas camadas condutoras. Eles são o tipo mais simples de PCBs de RF, pois não há PCBs de RF de face única.

PCB RF de dupla face

2. Placa de circuito impresso RF multicamadas

Estes são PCBs de RF com mais de duas camadas condutoras. Para PCBs de RF, o número mais alto de camadas geralmente é 20. Você deve garantir que seu desenvolvimento seja limitado a esses limites para fins de eficiência.

PCB de camada única vs camada múltipla

Qual é a espessura recomendada para PCBs de RF?

Existe um intervalo recomendado dentro do qual você deve limitar a espessura do seu PCB de RF. Qualquer coisa entre 0.1 – 3.0 mm é considerada eficaz.

Qual é a diferença entre PCBs de RF e PCBs de microondas?

Qualquer projeto de PCB com uma faixa de frequência acima de 100MHz é considerado um PCB de RF.

No entanto, para que uma PCB seja categorizada como PCB de micro-ondas, ela deve ter uma frequência acima de 2 GHz.

Qual é o número máximo de camadas para PCBs de RF?

O número máximo de camadas para PCBs de RF é de 20 camadas

PCB multicamada

O que são vias?

Através da são geralmente cilindros de cobre que são formados em furos feitos durante o processo de fabricação de um PCB.

Essas vias são essenciais na junção de traços tanto eletronicamente quanto termicamente. Eles também são usados ​​para unir diferentes camadas de um PCB.

Através da

Qual a Importância das Vias em PCBs RF?

Com PCBs de RF, você pode ter certeza de que as transmissões entre as camadas serão mais eficazes quando você incorporar vias.

O mecanismo mais eficaz a ser usado é usar pelo menos dois orifícios de passagem para cada ponto de transição. Este é um mecanismo eficaz na minimização via carregamento de indutância.

Como o RF PCB se compara ao Amplificador PCB?

Amplificador PCBs geralmente aumentam a versão do sinal de entrada alimentado nele. No entanto, os PCBs de RF não amplificam a entrada de sinal.

PCBs de RF também operam em frequências acima de 100MHz. Este não é o mesmo caso com placas de circuito amplificador.

Há casos em que a tecnologia RF PCB é incorporada na fabricação de PCBs amplificadores.

Isso é feito, especialmente quando se espera que a PCI do amplificador opere acima de frequências de 100 MHz.

Este tipo de amplificador PCB converte frequência de rádio de baixa potência em sinais de alta potência

O que é o caminho atual no PCB de radiofrequência?

O caminho atual geralmente tem dois caminhos que retornam a energia para a fonte. Em placas de circuito impresso de RF, o caminho direto é geralmente sobre o fio de cobre.

Quais são as Diretrizes de Layout para PCBs de RF?

Layout PCB

A primeira consideração de layout é garantir que você use vias para alterações de camada em linha de transmissão.

Ao fazer um PCB de RF multicamadas, você deseja mover a linha de transmissão entre essas camadas. Você terá que usar dois orifícios de passagem para cada ponto de transição como forma de minimizar o carregamento de indutância.

Um fator que você deve ter certeza é que as vias de transmissão devem corresponder às linhas de transmissão na largura.

Isso ajudará a reduzir a indutância de transição em cerca de 50%.

A segunda diretriz de layout que você terá que seguir é adicionar dobras de linha e compensação de canto.

Há aqueles casos em que você estará mudando a direção das linhas de transmissão. Nesses casos, você terá que usar o raio da dobra.

Isso geralmente é três vezes a largura do condutor central. Com esses parâmetros no lugar, a impedância permanecerá estável à medida que as correntes navegam na curva.

Se você não conseguir curvar a curva suavemente, poderá optar pelo traçado em ângulo reto. No entanto, você terá que incorporar uma mitra angular.

Este é igualmente um mecanismo eficaz na redução das flutuações de impedância.

Outra consideração de layout que você terá que fazer diz respeito ao roteamento em camadas de polarização e de solo. Para camadas de polarização do sistema, há sempre a necessidade de considerar o caminho atual.

Quando você adiciona camadas de sinal entre as camadas de polarização e terra, um caminho de retorno mais significativo é criado.

Isso resultará em acoplamento de ruído nas camadas de sinal. Para obter o melhor resultado, certifique-se de que não haja camadas de sinal entre as camadas de polarização e de retorno de terra.

Quais são as considerações de projeto para PCBs de RF?

Para que você possa projetar sua PCB de RF com eficiência, há várias considerações que você terá que fazer. Discutimos essas considerações de design como resultado disso.

i. Constante Dielétrica Dinâmica

Esta é a capacidade de um material armazenar energia elétrica em um campo elétrico. Geralmente depende da direção.

Como tal, depende do eixo do material. Em PCBs de RF, existe a probabilidade de que ele se desloque devido às altas frequências.

Você terá que entender a faixa de frequência do material testado. Você também terá que considerar o método de teste aplicado e os valores disponíveis para as faixas de frequência.

Ajudaria se você também considerasse as condições que correspondem ao aplicativo de destino.

ii.Coeficiente de Expansão Térmica (CTE)

Isso explica como o tamanho de um objeto varia com a mudança de temperatura.

Também mede a robustez térmica.

Isso tem um impacto tanto na perfuração quanto na montagem do RF PCB. Ao desenvolver um PCB de RF multicamadas, você usará materiais diferentes com taxas de CTE variadas.

Se, por acaso, uma camada inferior crescer mais rápido em comparação com a camada superior, o alinhamento se tornará um obstáculo no processo de perfuração.

Para evitar tais problemas, deve-se utilizar um material com o menor CTE, que possa suportar o impacto físico do processo de perfuração e montagem.

iii. Tangente de Perda

Isso não tem muito impacto em projetos de baixa frequência. No entanto, para projetos de alta frequência, você precisa pensar na melhor forma de lidar com isso.

A tangente de perda é determinada pela estrutura molecular do material utilizado no processo de fabricação.

Com alta frequência, os sinais são perdidos à medida que são queimados como calor. Para erradicar isso nas placas de circuito de RF, você pode tornar os componentes densos.

Isso ajudará a gerar calor quando a placa estiver em operação.

 iv. Espaçamento

O espaçamento pode ser um processo complicado em aplicações de RF. Essas complicações são atribuídas ao crosstalk e ao efeito cutâneo.

No crosstalk, a placa interage consigo mesma. Isso é caracterizado pelo sangramento da placa em componentes próximos, resultando em acoplamento.

Para o efeito pelicular, a resistência do traço aumenta e ocorrem perdas resistivas. Isso leva a um calor adicional para o circuito.

Vários fatores impulsionam tais desenvolvimentos. Estes incluem largura e comprimento do traço. Com o aumento das frequências, os problemas persistem. Você pode resolver isso minimizando as distâncias.

v. Absorção de Umidade

Isso depende do ambiente no qual seu dispositivo estará operando.

Se a sua placa for operar em uma sala com ar condicionado, não há necessidade de se preocupar.

No entanto, o conselho estará sujeito a flutuações ambientais; então isso deve ser uma prioridade no processo de design.

vi.Custo vs. Desempenho

Alguns dos materiais no mercado têm as melhores qualidades de desempenho. No entanto, esses materiais podem revelar-se muito caros.

Em seu processo de projeto, você terá que encontrar um equilíbrio entre as implicações de custo do desempenho elétrico e a robustez térmica.

O que é a constante dielétrica do PCB de radiofrequência?

PCB RF

Esta é uma medida da capacidade do RF PCB de armazenar energia elétrica. Geralmente depende da direção e muda com o eixo do material.

Em condições de alta frequência, existe a capacidade de as condições de alta frequência mudarem.

É essencial testar a faixa de frequência do material utilizado.

Você também deve verificar o método de teste utilizado e se existem valores disponíveis para as faixas de frequência. Você também deve incluir as condições que correspondem ao aplicativo de destino

O que é o coeficiente de expansão térmica do RF PCB?

Isso se refere a variações que provavelmente ocorrerão no tamanho do objeto em exposição a várias temperaturas.

O CTE também ajuda na medição da robustez térmica. Isso impacta significativamente na robustez térmica. Isso impacta significativamente nas etapas de perfuração e montagem.

Você é obrigado a ter materiais diferentes ao trabalhar em placas de várias camadas. Algumas camadas são obrigadas a crescer mais rápido que as outras.

Isso fará com que o alinhamento das camadas seja um grande desafio durante a perfuração.

Por que o FR4 não é recomendado na fabricação de PCBs de RF?

Na fabricação de PCBs de RF, o substrato FR4 geralmente é considerado uma alternativa menos eficaz. Isso contraria o fato de o FR4 ser a opção mais barata na fabricação de praticamente todos os PCBs. É improvável que o FR4 receba e transmita altas frequências devido às temperaturas envolvidas.

A tangente de perda dos materiais FR4 é pior no material.

No entanto, alguns fabricantes sugerem que o FR4 ainda pode ser usado na fabricação de PCBs FR. Isso tem que ser ao fabricar aplicativos de RF de baixa frequência.

Quais são os materiais de ligação usados ​​na fabricação de PCBs de RF?

Nenhuma placa estará completa se os materiais de colagem não forem usados. Existem vários materiais de ligação que você pode usar para seus PCBs de RF.

Alguns desses materiais incluem PTFE e LCP preenchidos com cerâmica. O FEP também é um material de ligação comum usado na fabricação de PCBs de RF.

Existem várias considerações que você terá que fazer. As temperaturas de laminação devem ser baixas.

Você também terá que observar as temperaturas de refusão se a placa precisar passar por condições térmicas intensas.

Tanto o FEP quanto o LCP são preferidos por suas baixas temperaturas de laminação e laminado. Com estes, você não terá que se preocupar com a solda e estresse térmico.

Se você pretende ter algo mais termicamente robusto, terá que usar PTFE preenchido com cerâmica.

O que é Módulo RF?

Em termos gerais, isso se refere a qualquer pequeno dispositivo eletrônico que transmita ou receba sinais de rádio, especialmente entre dois dispositivos.

Essas comunicações são feitas sem fio. Isso significa que todos os módulos de RF dependem de PCBs de RF.

Como o PCB de radiofrequência gerencia o calor?

Para um gerenciamento térmico eficaz em PCBs de RF, você terá que remover todas as áreas sensíveis do projeto.

Estas são áreas que provavelmente sofrerão danos ou funcionalidade reduzida devido ao calor. Você pode obter o gerenciamento de calor aumentando o número de dissipadores de calor.

Você também deve tentar entender o fluxo de calor no dispositivo.

Manter o projeto em uma temperatura operacional mais baixa resultará em melhor desempenho. Tendo feito os dissipadores de calor, o calor gerado será absorvido aqui e disperso no ar ambiente.

Isso escolhe os materiais usados ​​na placa de RF, um fator determinante no gerenciamento térmico.

Como se deve endereçar as tangentes de perda em PCBs de RF?

A escolha do material geralmente determina a medida da tangente de perda para materiais RF PCB. Materiais com maiores tangentes de perda resultam em maior perda de potência.

Materiais de alta qualidade são a solução mais eficaz para a perda tangencial em PCBs de RF. O PTFE com preenchimento cerâmico é um dos materiais que você pode usar no tratamento da tangente de perda.

Existe um software especial usado no projeto de PCBs de RF?

Existem vários softwares usados ​​no projeto de PCBs de RF. Altium é um dos muitos desses softwares. Ele incorpora todas as ferramentas necessárias em uma única interface de usuário.

Isso se traduz em maior sucesso do projeto e reduz o tempo necessário para o projeto. Ele também fornece um fluxo de trabalho produtivo para os designers de placas.

Quais são as qualidades padrão a serem observadas em PCBs de RF?

Ao selecionar materiais de PCB, há várias considerações que você deve implementar.

A primeira qualidade padrão que você deve observar é a estabilidade de impedância do material. Além disso, a segunda qualidade padrão que você deve considerar é a tolerância à perda de sinal dos materiais usados.

A terceira consideração deve ser a temperatura de operação da placa. Isso inclui a expansão da temperatura e a estabilidade sob várias flutuações de temperatura.

Tendo categorizado a temperatura de operação como um fator, será essencial verificar a capacidade de dissipação de calor.

Isso determina como a placa de RF será capaz de dissipar o calor.

Quais recursos você deve considerar ao identificar o fabricante do RF PCB?

Ao trabalhar com um fabricante de placas de circuito impresso de radiofrequência, você deve considerar o seguinte:

· Prototipagem

Quando você estiver procurando por um fabricante, primeiro avalie se o fabricante faz protótipos.

Este é um passo crítico na fabricação. Ajuda a evitar erros e perdas financeiras no produto final.

·Experiência

Você não quer contratar uma empresa sem experiência na fabricação de PCBs de RF. A experiência geralmente vem com a perfeição.

Esses fabricantes também gostam de usar a mais recente tecnologia e maquinário na produção.

Isso minimiza as chances de falha da placa de RF. Procure os serviços de um fabricante experiente para obter o melhor resultado.

· Preço Justo

Antes de se aventurar a comprar um fabricante, você deve ter uma ideia aproximada de quanto isso vai custar.

Você pode aprender sobre os preços de mercado consultando os sites dos fabricantes individuais. Isso irá ajudá-lo a determinar o preço médio para o processo de fabricação.

·Embalagem e envio

Você também deve garantir que o fabricante que você identificou possa embalar e enviar a placa completa para você.

PCBs de RF são muito sensíveis. Quando mal manuseados, há a probabilidade de que eles funcionem mal. Isso se traduz automaticamente em perdas financeiras para você.

Certifique-se de contratar uma empresa que garantirá que seus produtos sejam manuseados corretamente.

Quais fatores você deve considerar ao selecionar materiais para PCBs de RF?

Aqui estão alguns dos parâmetros mais importantes que você deve avaliar:

· Constante Dielétrica, Ɛr

Para praticamente todos os materiais de PCB, este é o ponto de partida. Para PCBs de radiofrequência, é ainda mais crítico devido à complexidade da placa.

Os valores entre 2 e dez são os mais desejáveis ​​para aplicações de placas de radiofrequência.

· Fator de dissipação, Df, tanδ

Isso também é chamado de tangente delta ou tangente de perda. Geralmente é uma medida de quanta perdas elétricas são esperadas em um determinado material de PCB.

Para a entrega de quantidades máximas de energia da estrutura ressonante da antena, a perda deve ser minimizada nas linhas de alimentação.

A melhor maneira de fazer isso é usar um material PCB com baixo Df. Isso é listado com vários valores, dependendo das frequências de teste.

À medida que a frequência aumenta, o fator de dissipação também aumenta.

Com os valores das frequências, você poderá estabelecer o desempenho de perda do material.

·Coeficiente térmico de Ɛr (TcDk)

Você terá que considerar o coeficiente térmico do material usado.

Em alguns casos, pequenas mudanças no valor do coeficiente térmico provavelmente resultarão em uma mudança nas respostas de frequência.

Como os PCBs de RF estão sujeitos a temperaturas flutuantes, use materiais com valores de coeficiente térmico inferiores a 50 ppm/°C.

· Força elétrica

Isso também está associado à rigidez dielétrica do material usado no circuito. Pode não ser um fator significativo ao lidar com placas de circuito de baixa potência.

No entanto, para aplicações de alta potência, incluindo PCBs de RF, precisa disso.

·Coeficiente de Expansão Térmica (CTE)

Essa medida geralmente indica como um material de circuito se expande e se contrai quando submetido a várias temperaturas.

Além disso, este é um dos principais critérios para determinar os materiais que você usará no processo de fabricação.

· Temperatura de transição vítrea (Tg)

Você também terá que considerar a temperatura de transição vítrea.

Esta é a temperatura dentro da qual o substrato do PCB pode fazer a transição de vidro para o estado amolecido que pode ser deformado.

Quando o material é resfriado, consigo retornar ao seu estado inicial.

· Temperatura de decomposição (Td)

Esta é a temperatura na qual o material RF PCB se decompõe mecanicamente.

É essencial garantir que os materiais utilizados possam sustentar as temperaturas sob as quais a placa estará operando.

Isso ocorre porque se um conteúdo atingir temperaturas de decomposição, ele não será reversível.

·Absorção de umidade

Isso se refere à capacidade do material de resistir à absorção de água, especialmente quando imerso em água.

A absorção de umidade geralmente afeta as propriedades térmicas e elétricas dos materiais. Certifique-se de entender o ambiente em que a placa vai funcionar.

Os PCBs de RF são recomendados na fabricação de aparelhos de alta tensão?

Sim.

PCBs de RF são recomendados na fabricação de aplicações de alta tensão.

Ao contrário de outros PCBs padrão, seu substrato não é fabricado a partir de FR4, que não pode suportar altas temperaturas.

Os substratos usados ​​podem manter essas temperaturas. Isso ocorre porque várias considerações são feitas no processo.

Eles incluem a constante dielétrica, fator de dissipação, coeficiente térmico, resistência elétrica e coeficiente de expansão térmica.

Outros incluem temperatura de transição vítrea, temperatura de decomposição e absorção de umidade.

PCB de alta tensão

Por que os materiais Roger PCB são usados ​​em PCBs de RF?

A escolha de usar material RF4 ou Roger Material depende da aplicação pretendida.

Por um baixo custo, o FR4 será bom; no entanto, para alta confiabilidade, por outro lado, você precisará do Roger Material.

Vários fatores tornam os materiais Roger a melhor opção na fabricação de PCBs de RF.

· Temperatura de decomposição (TD)

Se um PCB for exposto a uma temperatura alta acima do que pode suportar, ele se decomporá. A placa provavelmente perderá até 5% de sua massa.

Os materiais Roger PCB podem suportar temperaturas mais altas.

·Coeficiente de Expansão Térmica (CTE)

Isso se refere à extensão em que um PCB se expande quando exposto a temperaturas acima da temperatura de transição vítrea.

Os produtos Roger geralmente têm CTE mais alto. Isso possibilita que os PCBs de RF suportem flutuações de temperatura.

·Constante dielétrica

Refere-se à quantidade de carga que um material pode armazenar. Com um valor de constante dielétrica mais alto, você pode ter certeza de que a placa de circuito armazenará carga suficiente.

Materiais com constante dielétrica mais alta geralmente produzem circuitos menores.

Você precisa dos materiais Roger, pois eles sustentam altas frequências de operação devido à sua constante dielétrica estável.

·Absorção de umidade

PCBs eficazes não devem absorver umidade, mesmo quando submersos em um líquido. Os materiais de Roger são os melhores nesse aspecto. Eles têm as menores taxas de absorção.

Qual a Importância do Cobre na Fabricação de PCBs RF?

O cobre grosso geralmente alinha essa largura dos traços de PCBs.

Isso determina a quantidade de corrente que tal circuito pode transportar. Além disso, isso pode ser usado em cálculos de impedância de circuitos de alta velocidade e RF.

Por que os materiais de enchimento são usados ​​na fabricação de PCBs de RF?

Os materiais de enchimento são essenciais para fornecer materiais adicionais para preencher as lacunas deixadas durante a fabricação de PCBs de RF. Também é essencial para evitar rachaduras.

Quais recursos tornam o vidro tecido inadequado na fabricação de PCBs de RF?

Muitas vezes, o vidro tecido é incorporado em placas de circuito impresso. Isso é feito para melhorar a resistência estrutural da placa.

Como tal, melhora a estabilidade mecânica do laminado.

No entanto, para o caso de PCBs de RF, o vidro trançado é considerado inadequado.

Isso ocorre porque o vidro tecido pode ter um impacto negativo no desempenho elétrico. Isso pode ter efeitos prejudiciais em circuitos de alta frequência. Isto é referido como efeito de tecelagem de vidro.

O que é acoplamento RF?

Isso se refere ao método de acoplamento entre estágios para PCBs de RF. Isso é feito entre o estágio ressonante, outros estágios ressonantes e amplificadores. Também é feito entre misturadores e atenuadores ou misturadores. Para conseguir isso efetivamente, um indutor é colocado próximo ao outro. Os dois são então deixados para interagir um com o outro.

O que são PCBs RF de dupla face?

Isso poderia passar a ser o PCB RF mais popular. É o mais simples entre todos os PCBs de RF em camadas. Esta placa geralmente tem dois lados condutores.

Por que os PCBs de RF são difíceis de projetar?

PCB RF

PCBs de RF podem passar como algumas das placas de circuito mais complexas de todos os tempos. Isso ocorre porque a radiofrequência tem um mecanismo de operação diferente em comparação com PCBs de baixa frequência.

Para PCBs com baixas frequências, há um efeito resistivo. No entanto, em altas taxas, impedância e capacitância tornam-se fatores dominantes.

Em frequências mais altas também, os elétrons são forçados para a superfície do condutor. Isso é contrário aos PCBs padrão através dos quais os elétrons viajam.

Em frequências mais altas também, propriedades eletrônicas e magnéticas se movem em um condutor. As forças magnéticas geralmente se traduzem em ruído nos condutores próximos.

Isso pode dificultar as operações da placa de circuito impresso. Há, portanto, a necessidade de aliviá-los para que a placa de RF funcione de forma eficaz.

Isso significa que as linhas de transmissão em miniatura devem ser projetadas em placas de circuito com tamanhos físicos específicos.

O projeto também deve garantir que o espaçamento possa acomodar sinais de alta velocidade.

As correspondências de impedância da fonte também precisam carregar a impedância com o maior cuidado possível.

Para implementar todos esses efeitos, você precisará de uma aplicação habilidosa da matemática. Isso se aplica não apenas ao design da placa, mas também aos componentes montados.

Os componentes instalados incluem acomodação para tensões, correntes e constantes de tempo entre outros.

Como você pode minimizar o efeito de RF no projeto de interconexão de PCB?

Você pode resolver isso melhor executando a correspondência de impedância.

Isso geralmente envolve o gerenciamento eficaz do material de isolamento e o isolamento do sinal ativo e das linhas de aterramento.

Quais parâmetros de componentes são essenciais no projeto de PCBs de RF?

Ao projetar PCBs de RF, você deve levar em consideração os capacitores.

PCBs de RF dependem de capacitores com o valor de 10nF.

No entanto, você precisa ter certeza de que o capacitor escolhido será capaz de atender às demandas da placa em que está trabalhando.

A construção do próprio circuito também tende a diferir da norma. Cada uma das estruturas dos circuitos físicos tem algum pingo de resistência parasitária.

Isso também inclui a indutância e a capacitância. Todos esses fatores devem ser incluídos no projeto.

Você também deve ter cuidado ao identificar componentes ativos, como transistores. Isso ocorre porque eles têm elementos parasitas.

Suas propriedades intrínsecas também mudam drasticamente com a frequência. O transistor pode ter impedância de entrada diferente em duas frequências diferentes.

Quais são os desafios mais comuns no projeto de PCBs de RF?

Ao lidar com design de PCB RF, você deve prestar atenção ao seguinte:

i. Dimensionamento

A maioria das empresas de fabricação de PCB entende o dimensionamento da perspectiva do FR4. No FR4, as camadas internas perdem alguma massa durante a cura na laminação a quente.

O circuito é então ampliado por porcentagens conhecidas. Isso é feito em antecipação à restauração das camadas quando o ciclo de laminação estiver completo.

No entanto, para PCBs de RF, isso é diferente. Os laminados de alta frequência tendem a ser mais macios que o FR4.

Na mesma medida, você terá que prever a perda e compensá-la bem antes que o conselho passe por outros processos.

Isso significa que você terá que estabelecer fatores de escala separados para cada tipo e espessura uniforme para repetibilidade.

Se isso não for feito, o desempenho da placa de circuito finalizada poderá ser comprometido.

Certifique-se de usar as recomendações de escala de linha de base do fabricante para consistência.

ii. Preparação de Superfície

Para que as ligações entre as camadas sejam efetivamente formadas, é necessário fazer a preparação adequada da superfície.

Isso é muito crítico, especialmente ao usar PTFE. Se você for muito agressivo, é provável que o material macio seja deformado.

Com deformidade significativa, o registro será ruim e o PCB será inutilizado. Se a rebarbação não for feita corretamente pode polir o substrato.

Isso afeta a adesão do PCB de RF multicamadas.

A substituição dos materiais neste caso provavelmente será onerosa e pode causar atrasos no processo de produção.

É preciso ter cuidado desde o início do processo. Isso ajudará a evitar esses resultados indesejados.

iii. Preparação do furo

Antes de cobrir o furo com cobre, todos os furos em PCBs FR4 são geralmente tratados para remover detritos.

Isso também é feito para remover irregularidades da superfície e manchas de epóxi. Isso ajuda a garantir que o entrançamento adira às paredes do furo.

Antes do revestimento com cobre, todos os orifícios em uma placa de circuito impresso FR4 devem ser tratados para remover detritos, irregularidades da superfície e manchas de epóxi.

É para garantir que o chapeamento irá aderir a todas as paredes.

No entanto, o PTFE/Teflon geralmente requer métodos diferentes de preparação do furo.

Ao iniciar o processo, você terá que estabelecer parâmetros que impedirão que o substrato fique manchado.

Depois de tratar os furos após a perfuração, você terá que usar gases diferentes no ciclo de plasma.

Se os buracos não forem preparados a tempo, o resultado provável são interconexões fracas que falharão. Certifique-se de empregar os parâmetros corretos para confiabilidade.

iv. Taxas de Expansão Térmica

O CTE é essencial para a confiabilidade. Quando o CTE está baixo, é provável que os orifícios chapeados falhem. Isso é atribuído à flexão repetida do cobre que geralmente forma as interconexões da camada interna.

Quais fatores você deve considerar ao usar Roger Materials em RF PCB?

Voce deveria considerar:

·Custo do produto

Seu orçamento para a placa RF PCB geralmente determina o tipo de material que você usará no processo de fabricação.

Projeto de circuito, que aciona: estabilidade de impedância necessária

O projeto do circuito também determina os materiais de Roger a serem usados ​​no processo de fabricação. Isso porque determina a estabilidade da impedância.

·Tolerância à perda de sinal

Você também terá que considerar a tolerância à perda de sinal ao usar materiais Roger em sua PCB de radiofrequência.

Temperatura de operação (expansão de temperatura, estabilidade sobre temperatura, etc.)

A temperatura de operação do RF PCB é regulada pelo tipo de material utilizado.

Os materiais Roger são essenciais na regulação de expansões e contrações ocasionadas por flutuações de temperatura.

Os materiais Roger também são críticos para garantir a estabilidade nessas situações.

Como você deve fonte para PCBs de RF?

A etapa inicial no fornecimento de PCBs de RF é a preparação de uma lista técnica detalhada.

Esta é geralmente uma lista abrangente de todos os materiais necessários para a montagem da placa. Quando esta lista não está preparada adequadamente, existe a possibilidade de que o PCB possa funcionar mal.

Isso ocorre porque as demandas do PCB de RF são muitas em comparação com outros PCBs.

Após preparar a BOM, certifique-se de que todos os componentes adquiridos sejam obtidos de fornecedores recomendados.

Esta é a única forma de garantir que os componentes obtidos são genuínos.

Como alternativa, você deve contratar um fabricante de PCB de RF para obter os elementos em seu nome de fornecedores confiáveis.

1. O que são PCBs de RF rígidos?

Os PCBs rígidos de radiofrequência são sólidos e inflexíveis. Essas placas rígidas podem ser usadas na fabricação de PCBs RF de camada dupla e multicamada.

Este tipo de PCB RF é preferido na fabricação de máquinas complexas.

Por que a Inspeção Visual é importante em PCBs de RF?

A inspeção visual é um processo essencial nos processos de fabricação e montagem.

Em vários estágios desses processos, são realizadas inspeções visuais para garantir que a placa esteja em conformidade com o projeto inicial.

Se a placa se desviar do design, a inspeção visual ajuda na detecção. Isso informa a correção oportuna dos defeitos.

O que torna os PCBs de RF caros em comparação com os PCBs padrão?

O custo do RF PCB deve diferir dos preços de outras placas regulares. Isto é devido à implicação de custo dos materiais necessários.

As diferenças em termos de custo e desempenho podem ser atribuídas à diferença de materiais utilizados.

Por que a Tecnologia de Montagem em Superfície é preferida na montagem de PCBs de RF?

A tecnologia de montagem em superfície é preferida em PCBs de RF por sua capacidade de economizar peso. Também ajuda na economia de imóveis e é uma medida importante na redução do ruído.

Em comparação com os componentes do furo passante, os componentes SMT são mais leves. Esta é a razão para a diminuição significativa no peso.

Os componentes SMT ocuparão, portanto, apenas metade do que seria ocupado pelos componentes do furo passante.

A placa de alta frequência é igual à placa de RF?

PCB de alta frequência

Placas de alta frequência são circuitos que transportam sinais de alta frequência. Normalmente, eles carregam sinais acima de 1GHz.

Placas de radiofrequência transportam igualmente sinais de frequência. No entanto, PCBs de RF operam acima de 100MHz.

PCBs de microondas, por outro lado, carregam até 2 GHz. Isso significa que o desempenho das placas de alta frequência está entre os PCBs de RF e os PCBs de microondas. Isso o torna igualmente caro em comparação com os PCBs de RF.

Qual é o diâmetro do orifício de passagem recomendado em PCBs de RF?

Em PCBs de RF, os fabricantes recomendam um diâmetro de orifício de 0.040 polegada. Isso é cerca de 1.00 mm.

Em quais circunstâncias você deve escolher PCB de micro-ondas e não PCB de RF?

Há sempre uma diferença principal entre PCBs de RF e PCBs de microondas. Esta é a diferença na frequência de rádio.

Enquanto os PCBs de RF operam acima de 100MHz, os PCBs de micro-ondas, por outro lado, operam acima de 2GHz.

Isso significa que, quando você pretende fazer um dispositivo que opere em frequências acima de 2 GHz, precisará de PCB de micro-ondas e não de PCB de RF.

Quais são os acabamentos de superfície para RF PCB?

Existem vários acabamentos de superfície recomendados para PCBs de RF. Um deles é o ouro, que é o mais indicado para o revestimento superior.

No entanto, sempre há um contratempo, principalmente quando é colocado diretamente no cobre. Existe a necessidade de uma camada de barreira.

Isso geralmente é fornecido pelo níquel na ENIG. No entanto, isso também é muito resistente a PCBs de RF. Isso ocorre porque, com o aumento da frequência, a resistividade aumenta.

Por esta razão, a preferência muda para ISIG ou ENIPIG. Estes fornecem uma camada externa altamente condutora, resultando em um caminho de sinal perfeito.

Como o RF PCB Design se compara ao Mixed Signal PCB Design?

Os PCBs de sinal misto geralmente integram circuitos analógicos e digitais em um único semicondutor.

No entanto, para PCBs de RF, apenas circuitos digitais são usados. Isso ocorre porque os PCBs de radiofrequência têm o mandato de receber e transmitir frequências digitais.

Como você especifica RF PCB?

Projeto de PCB RF

PCBs de RF recebem e transmitem frequências acima de 100 MHz. o número mínimo de camadas para essas placas é de 2 (duas).

Já o maior número de camadas é 20 (vinte). Os materiais a serem usados ​​para PCBs de RF também são exclusivos em comparação com outros PCBs.

Você terá que usar o FR-4 de alta frequência para placas de baixa frequência.

O material de substrato mais eficaz, no entanto, é o PTFE preenchido com cerâmica.

Os fatores a serem considerados na aquisição de materiais RF PCB incluem impedância controlada, materiais de baixa perda e miniaturização. Os métodos de perfil preferidos incluem v-scoring e roteamento.

A espessura dielétrica recomendada para PCBs de RF varia entre 0.1 mm – 3.00 mm. Essas qualidades ajudarão você a distinguir PCBs de RF de outras placas de circuito padrão.

Como você pode ver, os PCBs de RF desempenham um papel importante na indústria eletrônica de hoje.

A boa notícia é que este guia capturou tudo o que você precisa saber sobre placas de circuito impresso de radiofrequência.

Então, agora é hora de ouvi-lo - caso você tenha alguma dúvida, Nossa equipe está aqui para ajudar.