Moderne elektronische Systeme stehen oft vor einem frustrierenden Dilemma: Wählen Sie Hochfrequenzleistung oder lassen Sie sich mit kostengünstigerer Fertigung begnügen? Die Hybrid-PCB-Technologie bietet zunehmend die Antwort: beides.In diesem Artikel wird eine 8-schichtige Hybridplatte untersucht, die genau dieses Gleichgewicht erreicht, die Rogers RO4003C Hochfrequenzlaminate mit S1000-2M FR-4-Material in einem einzigen Design kombiniert.

Der hybride Ansatz: Materialien an die richtige Stelle setzen

Die oberen und unteren Schichten verwenden 0,203mm RO4003C, ein Kohlenwasserstoffkeramiklaminat der Rogers Corporation, das eine außergewöhnliche Hochfrequenzleistung bietet.38 und einem ultra-niedrigen Ablösungsfaktor (Df) von 0.0027 bei 10 GHz sorgt RO4003C dafür, dass HF-Signale mit minimalem Verlust weitergeleitet werden.

Was RO4003C besonders attraktiv macht, ist seine Verarbeitbarkeit.RO4003C ist kompatibel mit Standard-FR-4-VerarbeitungsausrüstungDie Hersteller können hohe Frequenzleistung erzielen, ohne in teure, spezialisierte Produktionslinien zu investieren.

Die mittleren Schichten verwenden S1000-2M, ein leistungsfähiges FR-4-Material, das für die bleifreie Montage entwickelt wurde.Es hält den höheren Lötemperaturen bei bleifreien Verfahren standDie niedrige Z-Achse CTE sorgt für zuverlässige Durchgangsschienen während des thermischen Zyklus, während eine hervorragende Feuchtigkeitsbeständigkeit das Risiko von CAF-Ausfällen verringert.

Dieser abgegrenzte Ansatz beschränkt das Hochfrequenzmaterial auf etwa 25% der gesamten Laminatfläche.Erreichung von etwa 90% der Leistung aller Hochfrequenzplatten bei etwa 60% der Materialkosten.

Blinde Wege: Was sie sind und warum man sie benutzt

Ein Durchbohrloch wird von der oberen Oberfläche bis hinunter gebohrt und durchdringt die gesamte Plattendicke.Eine Sackgasse ist anders, so wie eine Sackgasse nicht durch einen Stadtteil geht.In diesem Design verbinden Blindvias L1-L2 und L7-L8, die jeweils nur zwei benachbarte Schichten umfassen.

Ein durchgehendes Via nimmt alle acht Schichten ein, ein Blind Via blockiert nur die beiden verbundenen Schichten, ein Blind Via blockiert nur die beiden Schichten, ein Blind Via blockiert nur die beiden Schichten, ein Blind Via blockiert nur die beiden Schichten, ein Blind Via blockiert nur die beiden Schichten, ein Blind Via blockiert nur die beiden Schichten, ein Blind Via blockiert nur die beiden Schichten, ein Blind Via blockiert nur die beiden Schichten, ein Blind Via blockiert nur die beiden Schichten, ein Blind Via blockiert nur die beiden Schichten, ein Blind Via blockiert nur die beiden Schichten, ein Blind Via blockiert nur die beiden Schichten, ein Blind Via blockiert nur die zwei Schichten, ein Blind Via blockiert nur die zwei Schichten, ein Blind Via blockiert nur die zwei Schichten, ein Blind Via blockiert das Blind Via blockiert das Blind Via blockiert das Blind Via blockiertdie restlichen sechs für die ununterbrochene Routing freizugebenZweitens optimieren sie die Signalintegrität.6 mm für ein Durchlöchern ̊ Verringerung der parasitären Kapazität und Induktivität für eine bessere Hochfrequenzleistung.

Die Blindvias werden mit Hilfe von Laserbohrungen oder mechanischem Bohrverfahren hergestellt.typischerweise ± 50 μmZu flache Verbindungen führen zu einer offenen Verbindung; zu tiefe Verbindungen können die benachbarte Schicht durchdringen.

Harzgefüllte Vias: Was sie sind und warum man sie benutzt

Ein mit Harz gefülltes Durchgang ist ein Durchgang, der nach der Kupferbeschichtung mit Epoxidharz gefüllt, gehärtet, flach gemahlen und mit einer Kupferkappe überzogen wird.,0,25mm und 0,35mm.

Der Hauptgrund für die Harzfüllung besteht darin, die Einführung von Via-in-Pad direkt in die Komponenten-Lötpads zu ermöglichen.geschmolzenes Lötfenkeln durch Kapillarwirkung während des Rücklauflötens durch das LaufwerkNach dem Füllen und Verschluss wird die Pad-Oberfläche flach und kontinuierlich, was eine optimale Platzierung ermöglicht und gleichzeitig eine zuverlässige Lötung gewährleistet.

Die Resinfüllung bietet auch einen Verlässlichkeitsvorteil.Das kann das plattierte Fass zerbrechen. Ein Fehler, der als "Popcorning" bekannt ist.." Die Harzfüllung beseitigt dieses Risiko vollständig.

Die Prozessausforderung besteht darin, dass unterschiedliche Durchmesser unterschiedliche Harzformulierungen und Härteprofile erfordern.und Heilungsrampenraten müssen für jeden Durchmesser optimiert werden.

Herausforderungen bei der Aufstapelung, Oberflächenbearbeitung und Fertigung

Die 1,6 mm schwere Oberfläche gleicht die Steifigkeit eines 273 mm × 185 mm Panels mit Verbindungskompatibilität aus.5 oz/oz Differenzkupfer­Dünner für Signalschichten für die FeinbriefungENIG-Oberflächenveredelung bietet eine flache, oxidierungsbeständige, schweißfähige Oberfläche für Feinspitzkomponenten.

Hybridplatten stellen Herausforderungen bei der Herstellung dar. CTE-Ausfall zwischen RO4003C und S1000-2M bei Lamination bei ~ 190 °C kann zu Verzerrungen führen.und kontrollierte Kühlung. Blind durch Bohren mit keramisch gefülltem Material erfordert häufige Werkzeugwechsel. Harzfüllung über drei Durchmesser erfordert ausgewogene Parameter, um Luftblasen in allen Durchgängen zu beseitigen.

Schlussfolgerung

Diese 8-Schicht-Hybridplatte zeigt, dass Hochfrequenzleistung und kostengünstige Fertigung sich nicht gegenseitig ausschließen.Durch Platzierung von RO4003C auf den äußeren Signallagen und Verwendung von S1000-2M für den digitalen Kern, erreicht das Design die HF- und digitale Integration innerhalb eines kompakten 1,6 mm-Footprints. Blind-Vias bieten die Routing-Dichte, die Hochfrequenzpfade verlangen.Resin gefüllte Durchläufer ermöglichen eine Via-in-Pad-Konstruktion und vermeiden PopcornFür Ingenieure, die an 5G, Automobilradar oder Luft- und Raumfahrttechnik arbeiten, bietet dieser hybride Ansatz einen überzeugenden Weg nach vorne.