Закупка высокочастотных плат легче всего смещается по единому предложению - при одинаковом количестве слоев, плате Rogers и размере фабрика А на 15% дешевле, чем фабрика Б, поэтому заказ был отдан А. Проблемы, которые возникают на производственной линии ВЧ через три месяца, часто связаны не с «сломанными платами», а, скорее, сбоями в тестировании, невозможностью отладки и настройки, а также непостоянством последовательности партий. Почти все эти типы проблем указывают на одну и ту же переменную, скрытую в цитате: точность ширины линии.

1. Почему точность ширины линии является «главным переключателем» радиочастотного выхода
Фундаментальное отличие ВЧ-платы от обычной цифровой платы заключается в том, что сама проводка является компонентом схемы. Характеристический импеданс микрополосковой линии сопротивлением 50 Ом определяется четырьмя геометрическими/материальными параметрами: шириной линии W, толщиной диэлектрика H, толщиной меди T и диэлектрической проницаемостью Dk. Среди них ширина линии является наиболее чувствительной и легко изменяется в зависимости от производственных процессов.

Один.

Наиболее последовательная количественная зависимость в отрасли выглядит следующим образом:

Ширина линии изменяется на 0,025 мм (около 1 мил), а импеданс может дрейфовать на 5-8 Ом (вывод измерений компании Minintel для микрополосковых линий сопротивлением 50 Ом); Некоторые производители также предоставляют калибр «колебание импеданса 3–5 Ом на каждое отклонение ширины линии на 1 мил». Оба имеют один и тот же порядок величины, что указывает на то, что ширина линии является первым чувствительным фактором импеданса.

Поместите 50 Ом в пределах допуска ± 3 %, и допустимое отклонение импеданса составит всего ± 1,5 Ом; Дрейф 5–8 Ом, вызванный ошибкой ширины линии 0,025 мм, уже в 3–5 раз превышает допустимую величину. Вот почему в диапазоне частот миллиметровых волн, если ширина линии не является точной, импеданс неизбежно потеряет контроль.

Если посмотреть на количественную потерю производительности наоборот: согласно статистике производителей печатных плат, для плат, разработанных клиентами с шириной линий менее 0,1 мм, погрешности импеданса, превышающие ± 15%, увеличивают вероятность отказа примерно в 3,8 раза.

Для таких приложений, как антенные платы радаров миллиметрового диапазона 77 ГГц, допуск на размер антенного пятна необходимо контролировать в пределах ± 10 мкм, чтобы обеспечить наведение луча и точность обнаружения.

Таким образом, «одна и та же доска» в предложении может относиться к двум разным продуктам с точки зрения допуска ширины линии. ‌

2. В чем LDI лучше, чем традиционная пленочная экспозиция
Многие производители заявляют в своих предложениях, что они используют передовую технологию экспонирования, но экспонирование пленки и прямое изображение с помощью лазера LDI представляют собой два разных уровня точности:

Есть два ключевых различия:

Первый уровень — это сама точность. Пятно фокусировки лазерного луча LDI намного меньше графической точности, которую может стабильно воспроизводить Felin, а шероховатость кромки значительно ниже. Шероховатость кромки напрямую связана с скин-эффектом потерь высокочастотных сигналов — заусенцы на боковинах могут вызвать резкое увеличение высокочастотных потерь. Именно поэтому некоторые производители прямо заявляют, что точность ширины линии LDI 0,1 мил является необходимым условием для «идеального воспроизведения замысла конструкции и закладки основы для последующего управления импедансом».

Второй слой — это способность компенсировать колебания, которую часто упускают из виду. Пленка – полиэфирный материал, чрезвычайно чувствительный к температуре и влажности. При изменении влажности в цехе на несколько пунктов размер пленки будет смещаться; Обычно используемые ПТФЭ и керамические наполнители для высокочастотных плат (такие как Rogers RO4350B, RT/duroid 5880 и т. д.) имеют разные характеристики расширения и сжатия, причем расширение и сжатие каждой области внутри многослойной ламинированной платы неравномерны - невозможно с помощью одного негатива пленки одновременно выровнять все области внутри платы. LDI использует ПЗС-матрицу для захвата цели и расчета фактического расширения и сжатия в реальном времени. Во время экспонирования он выполняет коррекцию масштабирования графики, превращая «плату киноадаптации» в «плату адаптации данных». Он также может устанавливать независимые коэффициенты компенсации расширения и сжатия на основе свойств материала.

Это переломный момент в вопросе о том, можно ли достичь стабильного массового производства.