Fogli di rame per materiali di circuito ad alta frequenza 6 strati di schede utilizzano un PCB ibrido RO4350B + IT-180A

Descrizione di prodotto

Fogli di rame per materiali di circuiti ad alta frequenza Guida alla selezione per la progettazione di PCB a bassa perdita

D: Perché la selezione del foglio di rame è importante per i PCB ad alta frequenza?

R: La rugosità superficiale del foglio di rame è un fattore critico che influisce sull'integrità del segnale nei progetti ad alta frequenza, in particolare al di sopra di 1 GHz.La rugosità costringe la corrente ad alta frequenza, che si concentra vicino alla superficie del conduttore a causa dell'effetto della pelle, a percorrere un percorso più lungo., convertendo l' energia elettromagnetica in calore e aumentando la perdita di inserimento.

Alle frequenze di onda millimetrica, la lamina elettrodepositata standard (ED) può raddoppiare o triplicare la perdita di conduttore rispetto alle lamine lisce.Per i vostri PCB ibridi a 6 strati che combinano RO4350B (strati RF) e IT-180A (strati nucleari), la scelta del giusto foglio di rame è essenziale per ottenere le prestazioni a bassa perdita richieste per le applicazioni 5G e microonde.

1. Fabbricazione di fogli di rame

Le foglie di rame per i laminati a PCB sono prodotte attraverso due processi fondamentalmente diversi, con conseguenti caratteristiche superficiali e prestazioni elettriche distinte.

Copper depositato in elettrodi (ED)

Nel processo ED, il rame viene depositato elettrochimicamente su un tamburo di titanio rotante da una soluzione di solfato di rame.mentre il lato opaco è rivolto verso l' esternoIl lato opaco subisce un trattamento aggiuntivo per migliorare l' adesione.

Struttura cristallina:I cristalli di rame ED crescono longitudinalmente nell'asse Z del foglio, formando una struttura di "recinzione a picchetti" con lunghi confini cristallini perpendicolari al piano del foglio.

Durazione:I fogli ED hanno in genere una rugosità superficiale maggiore (Rz = 5 ¢ 12 μm) rispetto al rame laminato, con il lato trattato significativamente più ruvido del lato del tamburo.

Vantaggi:Costo inferiore e maggiore disponibilità.

Rame laminato

Il rame laminato è prodotto mediante successive operazioni di laminazione a freddo per ridurre lo spessore, a partire da una billetta di rame puro.

Struttura cristallina:I cristalli di rame arrotolati vengono rotti e schiacciati durante la laminatura a freddo, dando luogo a forme sferiche più piccole, irregolari e allineate quasi parallele al piano del foglio.

Durazione:Il rame laminato è in genere il tipo di foglio di rame più liscio, con un profilo molto basso (Rz < 3 μm).

Vantaggi:Superiore per applicazioni ad alta frequenza grazie alla superficie liscia e all'eccellente allungamento.

2. Rugosità del rame Il meccanismo chiave di perdita

A DC, la corrente si distribuisce uniformemente attraverso la sezione trasversale del conduttore.

La profondità della pelle δ è:

δ = 1 / √(π·f·μ·σ)

A 10 GHz in rame, δ ≈ 0,66 μm.

Rapporto tra rugosità e profondità della pelle

Il parametro critico è il rapporto tra la rugosità della RMS e la profondità della pelle (Rrms/δ).

Per la normaFogli ED (Rrms ≈ 3 ¢ 4 μm), il rapporto supera l' 1,0 al di sopra di ~ 5 GHz esattamente la gamma di funzionamento dei moderni sistemi 5G e di onde millimetriche.

Il modello Hall-Huray

Le comunità IPC e IEEE hanno adottato il modello Huray "snowball" come fattore di correzione della rugosità fisicamente più accurato.A differenza del vecchio modello di Hammerstad (che si satura con un fattore di correzione di 2 ×), il modello Huray rappresenta la superficie ruvida come una raccolta di sporgenze sferiche e predice con precisione fattori di perdita di rugosità di 2,5 × 3,5 × alle frequenze di onda millimetrica per il foglio standard.

3. Misure della rugosità del foglio di rame

Rogers utilizza l'interferometria della luce bianca per caratterizzare la rugosità del foglio di rame, riportando il profilo Sq (RMS).

Valori tipici di rugosità per tipo di foglio

Fonte: scheda di dati delle folie di rame della Rogers Corporation

La rugosità laterale dielettrica (la superficie attaccata al laminato) è il principale fattore che contribuisce alla perdita di conduttori.mentre il foglio ED standard su RO4350B (Sq = 2.8 ± 3,2 μm) ha una rugosità significativamente superiore.

4Considerazioni relative al foglio ibrido

La tua scheda a 6 strati usa unRO4350B + IT-180A ibridoaccumulo:

Via cieca (L1-L2, L3-L6)e il rivestimento dei bordi aggiungono ulteriore complessità, richiedendo un controllo preciso dei parametri di rivestimento e della preparazione della superficie.

Tabella di confronto Opzioni di fogli di rame per PCB ad alta frequenza

Aree di applicazione

• Radar per autoveicoli (77 GHz)
• RF ad alta potenza
• Aerospaziale / Difesa
• Antenne a serie di fasi
• PAM4 digitale ad alta velocità (56G/112G)

D1: Perché il rame laminato ha una migliore resistenza agli urti termici rispetto al rame ED?

R: Il rame laminato ha un migliore allungamento elastico prima di raggiungere una deformazione permanente.

D2: Cos'è il foglio LoPro® e quando dovrei usarlo?
R: LoPro® è un foglio di rame a basso profilo di Rogers con una superficie liscia (Sq = 0,9 μm).È disponibile su materiali della serie RO4000 e riduce significativamente le perdite di inserimento ad alte frequenze rispetto alla foglia ED standard .

D3: Quale foglio è raccomandato per la mia scheda ibrida RO4350B + IT-180A?
R: Per gli strati esterni RO4350B (RF critica), si consiglia LoPro® o rame laminato per ridurre al minimo le perdite di inserimento.

D4: La selezione del foglio influenza il controllo dell'impedenza?
R: Sì. La rugosità maggiore aumenta la costante dielettrica effettiva, che può spostare l'impedenza di diversi ohm. Questo deve essere tenuto conto nel calcolatore di impedenza.

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Come fornitore specializzato di PCB, offriamo una guida completa per la selezione di fogli di rame per progetti ad alta frequenza.Lavoriamo con tutti i principali tipi di fogli e possiamo aiutarti a scegliere l'opzione ottimale per la tua applicazione specifica.

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