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PCB de alta frecuencia

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En la industria de PCB, sin embargo, consideramos cualquier PCB de alta frecuencia que funcione por encima de 100 MHz como PCB de alta frecuencia (HF). Los materiales laminados para construir PCB de alta frecuencia tienen características muy específicas, como la constante dieléctrica (Er), la tangente de pérdida y el CTE (coeficiente de expansión térmica), estos laminados tienen compuestos más avanzados en comparación con el material FR-4 normal Alto Los PCB de frecuencia se utilizaron por primera vez en aplicaciones militares, y luego volverse más y más popular en aplicación médica como equipos de mano inalámbricos, y luego en la actualidad aplicaciones industriales tales como sistemas de comunicaciones avanzados para estaciones base, radares y productos de posicionamiento global.

¿Por qué elegir PCB de alta frecuencia Venture?

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PCB de alta frecuencia: la guía definitiva

PCB de alta frecuencia

Los PCB de alta frecuencia son la columna vertebral de la mayoría de los dispositivos electrónicos.

Desde dispositivos como teléfonos móviles hasta microondas, los PCB juegan un papel vital en las circulaciones actuales.

Si es fabricante o importador, debe comprender todos los aspectos de estos PCB.

Esta guía aborda todos los aspectos relevantes de una PCB de alta frecuencia.

Esta guía le resultará una herramienta importante cuando trabaje con PCB de alta frecuencia.

Sigamos leyendo.

PCB de alta frecuencia

PCB de alta frecuencia

Capítulo 1: ¿Qué es PCB de alta frecuencia?

La alta frecuencia se refiere a un tipo de placa de circuito impreso cuya aplicación es común en dispositivos que requieren la transmisión de señales particulares entre objetos.

En su mayoría, el rango de frecuencia de estos PCB está entre 500 MHz y 2 GHz.

Las aplicaciones más comunes que utilizan esta PCB incluyen microondas, teléfonos móviles y radiofrecuencia.

PCB de microondas

PCB de microondas

Los PCB de alta frecuencia suelen tener laminados de alta frecuencia que son difíciles de fabricar. Esto se debe a que necesitan retener la transferencia de calor térmico de la aplicación.

Capítulo 2: Características de PCB de alta frecuencia

La forma sencilla de comprender las PCB de alta frecuencia es comprender sus características.

Las características le dan una idea de lo que son los PCB de alta frecuencia.

Aquí hay un vistazo a las características de los PCB de alta frecuencia.

PCB de alta frecuencia

PCB de alta frecuencia

  • Para evitar cualquier retraso en la transmisión de la señal de frecuencia, el DK debe ser más pequeño y estable. En realidad, cuanto menor sea, mejor para una transmisión de frecuencia eficiente.
  • El DF debe ser pequeño ya que afecta la calidad de la transmisión de la señal. Si es posible, utilice un DF más pequeño para una transmisión de señal clara.
  • Para evitar la separación de la lámina de cobre cuando hay un cambio de temperatura, debe verificar la expansión térmica de la PCB. Para que sea efectivo, debe asegurarse de que la expansión térmica de los materiales de PCB sea la misma que la de la lámina de cobre.
  • Asegúrese de que la propiedad de resistencia al calor, la resistencia al impacto, la resistencia química y la resistencia al pelado sean las adecuadas.

Capítulo 3: Aplicaciones prácticas de placas de circuito impreso de alta frecuencia

De hecho, los PCB de alta frecuencia son comunes en aplicaciones que requieren alta resistencia al calor y la temperatura.

Notará en el capítulo anterior que una de las características de los PCB de alta frecuencia es su capacidad para soportar altas temperaturas.

Por lo tanto, tiene una amplia gama de aplicaciones en las que puede usar PCB de alta frecuencia. Sin embargo, los más comunes incluyen los siguientes:

·Aplicaciones Militares

Puede usar PCB de alta frecuencia en una amplia gama de aplicaciones en el ejército. Por ejemplo, en las armas de fuego y municiones.

LanzacohetesLanzacohetes

Los fabricantes de armas de fuego, como pistolas, explosivos y municiones, utilizan PCB de alta frecuencia para garantizar que sean seguros y funcionales.

Usarán equipos tales como registradores de choque de penetración o dispositivos de prueba de impacto antes de liberarlos para su uso.

·Aplicaciones médicas

No se puede subestimar la contribución de la electrónica a la fraternidad médica.

Encontrará electrónica en dispositivos de diagnóstico, seguimiento y tratamiento.

Incluso con estas aplicaciones, hay una mejora constante en las aplicaciones electrónicas.

En la raíz de estas aplicaciones, encontrará estos PCB de alta frecuencia.

Sus diseños le permiten usarlos en varios dispositivos médicos complejos. En su mayoría, necesitará un tamaño pequeño de PCB para cumplir con los requisitos de un dispositivo médico.

Como tal, la mayoría de estos PCB son interconexiones de alta densidad especializada que también se conocen como PCB HDI. En algunos diseños, estas PCB pueden tener un material base flexible que les permite flexionarse durante el uso.

CT Scan

CT Scan

Esto es vital para equipos médicos internos o externos.

Debido a sus áreas de aplicación, tales PCB de alta frecuencia tienden a tener los estándares más altos que otros tipos de PCB.

Al diseñar PCB médicos, las consideraciones deben estar en su confiabilidad y durabilidad mientras se adhieren a los estándares médicos disponibles.

Entre los dispositivos médicos comunes que utilizan PCB de alta frecuencia se incluyen los siguientes:

  • Pueden ser monitores personales o de atención médica, como monitores de glucosa en sangre, monitores de presión arterial y monitores de frecuencia cardíaca.
  • Tecnología de escaneo. Debajo de este, encontrará dispositivos para controlar la infusión de fluidos, escáneres de ultrasonido, escáner de tomografía computarizada y un escáner de resonancia magnética. También encontrará escáneres de rayos X y de resonancia magnética.
  • Instrumentos cientificos. Entre los ordinarios se incluyen microscopios, fotómetros y sistemas de control que se aplican a generadores y compresores.

·Aplicaciones industriales

La aplicación industrial es otra área común donde encontrará PCB de alta frecuencia en uso.

Estos PCB tienen el control de los diversos componentes electrónicos que puede encontrar en las fábricas y las industrias manufactureras.

La temperatura extrema y los diferentes productos químicos son un factor común en dicho entorno. Mientras usa estos PCB en tales configuraciones, tendrá que elegir PCB de cobre grueso.

Este tipo de PCB permite la inducción de alta corriente en las aplicaciones, así como en los cargadores de baterías.

La ventaja de los PCB de alta frecuencia en tales aplicaciones es que pueden soportar altas temperaturas y productos químicos.

Placa de circuito impreso de panel de control industrial

Placa de circuito impreso de panel de control industrial

En aplicaciones industriales, los PCB de alta frecuencia son comunes en las siguientes áreas.

  • Equipo industrial. Estos incluyen taladros eléctricos y prensas eléctricas que son comunes en la industria manufacturera.
  • Equipos de medición donde podrá utilizarlos para medir y controlar la temperatura, la presión así como otras variables durante la fabricación.
  • Indicadores de energía que incluyen inversores de energía, generadores, energía solar y otros dispositivos de control de energía.

·Sistema de Comunicación Avanzado

También puede encontrar PCB de alta frecuencia en sistemas de comunicación avanzados.

Estos dispositivos aseguran una transmisión clara del sonido incluso cuando están lejos, lo que permite una comunicación clara.

Hay varias funciones en los sistemas de comunicación que puede utilizar estos PCB. Incluyen amplificadores de alta frecuencia y dispositivos de filtrado.

Amplificador de alta frecuencia

 Amplificador de alta frecuencia

Además, las estaciones amplificadoras, los tableros de frecuencia, las cubiertas de mezcla, los receptores y los micrófonos también usan estos PCB.

En esta industria, encontrará PCB livianos y de alta frecuencia que son duraderos y pueden igualar la densidad de la maquinaria en uso.

El diseño y el uso de estos PCB de alta frecuencia varían según la aplicación que esté utilizando.

·Sistemas de Radares

En los sistemas de radar, puede encontrar un uso extensivo de PCB de alta frecuencia.

Desempeñan un papel importante, especialmente en la aviación, así como en las industrias marinas.

En la industria marina, encontrará el uso de sistemas de radar en diversas aplicaciones, como aplicaciones submarinas y de navegación.

En las aplicaciones marinas, los sistemas de radar demuestran ser un punto fundamental para garantizar que los barcos eviten obstáculos como los icebergs.

Sistema de radar

Sistema de radar

Los barcos, así como los submarinos, pueden usarlos para detectar barcos enemigos y destruir sus objetivos.

En los barcos de vela, encontrará estos PCB en los dispositivos que encienden el barco.

Hay una cantidad considerable de diseños que tendrá que hacer al usar estos PCB.

Esto se debe a la variación de la presión, así como a las vibraciones de la aplicación.

En la industria de la aviación, el sistema de radar es esencial para guiar a las aeronaves, lo que ayuda a evitar accidentes.

Capítulo 4: Consideración paso a paso del diseño de PCB de alta frecuencia

Diseñar una PCB de alta frecuencia puede consumir mucho tiempo y dinero. Por lo tanto, debe considerar varios factores antes de decidir diseñar una PCB de alta frecuencia.

Sección de PCB de alta frecuencia

Sección de PCB de alta frecuencia

Dichos factores incluyen su presupuesto, cronograma, la cantidad que debe diseñar y los estándares internacionales que debe cumplir.

Una vez que haya considerado estos factores, ahora puede seguir adelante y diseñar su PCB de alta frecuencia.

Pero, ¿cómo sabe que está diseñando una PCB de alta frecuencia?

Tres indicadores le ayudarán a establecer esto.

Primero está la frecuencia de su PCB.

La mayoría de los PCB de alta frecuencia utilizan cualquier valor superior a 50 MHz para afectar el rendimiento del circuito. También puede comprobar los rastros.

Puede comprobar las medidas físicas de las trazas de PCB para saber si se trata de PCB de alta frecuencia.

En una nota fundamental, una vez que tiene un rastro que está por encima de un tercio del tiempo de subida de la velocidad de conmutación de su aplicación, entonces se trata de una PCB de alta frecuencia.

Por último, es comprobando si su PCB está funcionando como una unidad o si hay divisiones.

Si hay divisiones en el funcionamiento de su PCB, entonces tiene una PCB de alta frecuencia.

Déjame mostrarte las pautas que puedes usar para diseñar estas PCB.

Al final de estas pautas, ahora puede diseñar una PCB de alta frecuencia.

Diseño de PCB de alta frecuencia

Diseño de placa de alta frecuencia

Pautas de diseño de PCB de alta frecuencia

Siempre que diseñe PCB de alta frecuencia, debe prestar atención a los siguientes aspectos clave:

1)Planifique su diseño de alta frecuencia

Debe tener un diseño adecuado para su PCB de alta frecuencia antes de comenzar el proceso real. Diseño de PCB. Esto es importante para evitar contratiempos o tener problemas inesperados con su PCB.

Ejemplos de frecuencias

Ejemplos de frecuencias

Lo que debe hacer es tener una lista de verificación si la necesitará durante el diseño de su PCB. Entre las consideraciones clave que debe considerar se incluyen:

Organización del sistema que implica tener una representación visual de las interconexiones de los subcircuitos.

2) Conozca la frecuencia de la señal de su PCB

Asegúrese de haber documentado los requisitos de alimentación y voltaje para los circuitos integrados y si tendrá que dividir los planos de alimentación.

Compruebe si puede acomodar las diferentes señales, la longitud de la traza y cualquier impedancia controlada.

 

En esta etapa, su fabricante juega un papel vital para garantizar que comprenda cuáles son sus requisitos mínimos de tolerancia.

Además, debe tener una estrategia que reduzca el nivel de ruido en sus señales de alta frecuencia.

3) Documente todo su plan de apilamiento de tableros para la fabricación

Una vez que tenga un plan de cómo va a diseñar su PCB, deberá documentar los requisitos para su capa de apilamiento.

Puede consultar con su fabricante para determinar los detalles de sus PCB.

Esto incluye comprender los materiales y las limitaciones específicas de su PCB. Puedes usar FR-4, Nelco o materiales de Rodgers para su PCB.

Diseño de PCB

Diseño de PCB

Puede tener otras estrategias para su pila, como tener una capa de señal que puede colocar a continuación en una capa adyacente. Esto ofrecerá señales que tienen una ruta de retorno eficiente.

También puede considerar enrutar las señales de alta frecuencia que se encuentran en las capas internas de su PCB entre planos.

Esto ofrecerá protegerse de cualquier radiación que emita externamente.

Además, en su pila de capas, puede usar muchos planos de tierra.

El propósito de esto es reducir su impedimento de referencia, lo que a su vez minimiza el efecto de la radiación en su circuito.

4)Planificación de suelos

Esto implica dividir su PCB en secciones lógicas.

Lo que debe considerar es si tendrá que colocar todos sus subcircuitos en un diseño más grande o por separado.

Colocación de PCBColocación de PCB

Encontrará esto vital cuando tenga secciones analógicas y digitales que tenga que aislar cuidadosamente para minimizar la interferencia. Al final de todo, necesitas saber la dirección de tus circuitos.

5) Comprenda sus planos de tierra y energía

Después de definir el diseño de su PCB, ahora puede verificar los detalles de su diseño. Esto incluye comprender el plano de tierra que necesita para asegurarse de que esté completo.

Plano flotante en PCBPlano flotante en PCB

Eso puede incluir no dividir su plano de tierra con una señal enrutada.

Crear una división en el plano de tierra significa que tendrá que rotar el vacío, lo que puede tener un efecto en la EMI y los tiempos de la señal.

Si es obligatorio dividir el plano de tierra, asegúrese de incluir una resistencia a lo largo de la traza de la señal.

El propósito de esto es permitir que su señal tenga un puente que facilitará el camino de regreso.

6) Minimice el tamaño de sus patrones de tierra

Una cosa que notará con PCB de alta frecuencia es que tienen una almohadilla más pequeña que el resto de los PCB.

En realidad, minimizar el espacio de su PCB es clave para garantizar que tenga una PCB útil.

PCB de alta frecuencia

PCB de alta frecuencia

En una nota general, puede mantener el tamaño de su Pad entre 0 y 5% del tamaño de los pines del componente. Otros PCB tienen una capacidad del 30% de los pines de los componentes.

Hay varias ventajas de minimizar el espacio. Maximizará la resistencia mecánica y reducirá la capacitancia parásita

Además, al reducir el espacio, tendrá más espacio para pares diferenciales y espacio para una gran cantidad de pines para su PCB.

7) Enrutamiento de sus señales de alta frecuencia

La ventaja de enrutar sus señales de frecuencia es maximizar los beneficios de blindaje de su PCB.

Lo que sucede es que las señales de alta frecuencia emitirán grandes cantidades de radiación a medida que se alejan de la fuente.

Esto puede resultar en interferencia entre dos señales diferentes. Para evitar esto, puede enrutar sus señales de frecuencia observando un par de opciones.

Enrutamiento-PCBPCB de enraizamiento

Primero, debe minimizar las señales largas y paralelas para reducir cualquier acoplamiento de señal. También puede maximizar la distancia de los rastros de su señal.

La otra opción es asegurarse de enrutar las señales a una capa diferente en caso de que tengan ruido.

El enrutamiento de señales en diferentes capas debe ser ortogonal entre sí.

Esto implica que en una capa de señal, puede tener trazas que sean horizontales o verticales.

8)Tener una ruta de retorno de corriente eficiente

Cada señal en su PCB de alta frecuencia necesitará una ruta que comience desde la fuente y termine en el sumidero a través de la ruta.

Este camino requiere una obstrucción mínima. Es un aspecto importante en diseño y fabricación de PCB.

Para asegurarse de que la ruta sea fluida, es posible que necesite el uso de vía en determinadas circunstancias. Sin esto, la corriente podría extenderse sobre las divisiones en su planta.

Fabricación de PCBFabricación de PCB

El efecto de esto es que puede conducir a una pérdida de la integridad de la señal.

Si está utilizando vía para invertir la corriente a su fuente, debe asegurarse de que el acoplamiento esté apretado.

Hacer esto asegurará que sus señales lleguen a tiempo.

Para reducir la distancia que debe recorrer su señal, debe colocar su vía inversa demasiado cerca de la vía de señal.

9) Minimice el acoplamiento de trazas utilizando la regla de 3W

El acoplamiento de línea puede representar un desafío severo para la integridad de su señal durante la transmisión. Para minimizar esto, puede usar la regla de 3W.

Transmisión de señalTransmisión de señal

Las reglas de 3W establecen que la distancia de separación entre las trazas debe ser tres veces el ancho de una sola traza medida de un centro al otro.

Esta regla aumentará la distancia entre las trazas, lo que a su vez reduce el efecto de acoplamiento.

Para aumentar las ganancias de minimizar el acoplamiento de líneas, puede aumentar la distancia de separación de tres a diez.

10) Minimice el acoplamiento de planos usando la regla 20H

El acoplamiento que se produce entre los planos de alimentación y de tierra también puede suponer un riesgo para su Diseño de PCB.

Aquí acoplamiento en PCB permitirá la absorción de la franja al plano de tierra en lugar de que se irradie externamente.

Acoplamiento de señal de placa de circuito impreso

Acoplamiento de señal de placa de circuito impreso

La regla 20H establece que debe asegurarse de que el grosor de su dieléctrico entre el suelo y el plano de potencia adyacente sea 20 veces más grueso que el plano de potencia.

11) Verifique las pautas de enrutamiento

Después de todo esto, es necesario comprobar en el Pautas generales de enrutamiento para su PCB.

Primero, evite las curvas de 90 grados en sus trazas, ya que pueden causar reflejos únicos de sus frecuencias.

Diseño de PCB multicapaDiseño de PCB multicapa

También debe asegurarse de que todas las señales en los diferentes pares tengan la misma longitud y espacio. Esto maximizará las ventajas de la cancelación del campo electromagnético.

Necesita diseñar sus líneas de transmisión usando trazas microstrip. Estas tiras solo ofrecerán un único plano de referencia que está separado por un dieléctrico.

Capítulo 5: Características del material laminado de PCB de alta frecuencia

Comprender las características de su material laminado de PCB de alta frecuencia es fundamental al fabricar su PCB.

Podrá identificar y comprender el comportamiento de su PCB.

Aquí hay un vistazo a las características de los materiales laminados de PCB de alta frecuencia.

·Constante dieléctrica (Er)

Constante dieléctrica es una medida de la capacidad de un material para almacenar energía eléctrica mientras se encuentra en un campo eléctrico.

Esta capacidad depende de la dirección de la corriente, lo que implica que la corriente dieléctrica cambia a medida que cambia el eje del material.

Lo que debe comprender es el rango de frecuencia al que someterá el material durante la prueba.

Permitividad relativaPermitividad relativa

Además, debe conocer el método de prueba y cualquier variable presente para el rango de frecuencia.

Por último, debe considerar las condiciones dieléctricas constantes de su PCB que pueden coincidir con las de su aplicación.

·Tangente de pérdida

A diferencia de otros PCB, tangente de pérdida es uno de los desafíos que afectan la capacidad de su PCB de alta frecuencia para funcionar de manera efectiva.

La tangente de pérdida es el resultado de un cambio en la estructura molecular del material de PCB.

Perdida dieléctrica

Perdida dieléctrica

El cambio ocurre cuando hay un aumento en la frecuencia que afecta la transmisión de la señal ya que algunas señales se pierden debido al agotamiento.

Además, en las PCB multicapa complejas, puede tener varios componentes que están cerca unos de otros, lo que genera calor.

El calor también puede dañar las señales de frecuencia de la PCB.

·CTE (coeficiente de dilatación térmica)

El coeficiente de expansión térmica se refiere principalmente al cambio en el tamaño del material de PCB a medida que cambia la temperatura. Es una forma de calcular o determinar la robustez térmica de un material.

Encontrará este aspecto particularmente crucial durante las etapas de perforación y ensamblaje de la fabricación de su PCB de alta frecuencia.

Coeficiente de expansión térmica

Coeficiente de expansión térmica

Cuando tiene una pila multicapa, los diferentes materiales tendrán un coeficiente de expansión térmica diferente según el cambio de temperatura.

En tal escenario, tener la capa superior expandiéndose a un ritmo más rápido que las capas inferiores puede causar problemas, especialmente durante la etapa de perforación.

Entre los materiales más utilizados en la fabricación de PCB se encuentra el PTFE debido a su calidad.

Durante la etapa de ensamblaje, el coeficiente de expansión térmica afecta cómo manejar la fuerza de soldadura térmica.

Tener un coeficiente de expansión térmica de mala calidad puede romper su PCB.

Como resultado, puede utilizar un material que tenga un bajo coeficiente de expansión térmica durante las etapas de perforación y montaje de su fabricación.

Capítulo 6: Proceso de fabricación de PCB de alta frecuencia

El proceso de fabricación de una PCB de alta frecuencia es simple. Una vez que haya entendido las consideraciones anteriores, puede hacer fácilmente su PCB.

La ventaja de fabricar su PCB es que puede personalizarla de acuerdo con sus especificaciones.

Estos son los pasos que puede seguir al fabricar su PCB de alta frecuencia.

·Diseña tu PCB

El punto de partida en la fabricación de su PCB es tener un diseño para la PCB. Esto implica tener un plan en el que establecerá el modelo para su PCB.

Diseño de PCBDiseño de PCB

El software de diseño más común que se utiliza para su PCB es Extended Gerber.

Extended Gerber lo ayudará a codificar la información relevante que pueda necesitar.

Esta información incluye la cantidad de capas de cobre y la cantidad de máscaras de soldadura que necesitará.

Cuando haya codificado su plano de PCB usando el Software ampliado de Gerber, necesita confirmar otros aspectos de su diseño.

Después de terminar todo esto, deberá llevar su diseño al centro de fabricación donde se llevará a cabo la fabricación.

Es aquí donde su diseño se someterá a una verificación DFM para garantizar que su diseño alcance la tolerancia que cumpla con los requisitos para la producción.

·Impresión de diseño de PCB

Una vez que complete la verificación de su diseño de PCB, puede continuar e imprimirlo.

Lo que debe comprender es que la impresión se realiza mediante una impresora conocida como impresora plotter.

Lo que pasa es que la impresora del plotter produce una película del PCB que básicamente es el negativo del PCB.

 

La película contiene dos tipos de tinta. Tienes la tinta negra que usará el circuito de tu High PCB y el cobre.

También está la tinta transparente que indica las partes no conductoras de la PCB, como la base de fibra de vidrio.

Sin embargo, los roles de las tintas cambian cuando estás en la parte exterior de la capa de tu PCB.

La tinta transparente indicará la ruta del cobre, mientras que la tinta negra indica las áreas de cobre que debe eliminar.

También deberá usar diferentes películas para cada capa de su PCB y la máscara de soldadura posterior.

Por ejemplo, si su PCB tiene dos capas, necesitará cuatro películas para servir cada capa y la máscara de soldadura.

Una vez que haya impreso la PCB, debe alinearlos y perforarlos. Este agujero se llama agujero de registro.

·Impresión de cobre para las capas internas

La fabricación real de la placa de circuito impreso por parte de su fabricante tiene lugar en esta etapa.

Una vez que haya impreso la PCB en el laminado, preunirá el cobre en el mismo laminado que actúa como estructura de su PCB.

Capas internas de PCB

Capas internas de PCB

Después de eso, graba el cobre para revelar el plano anterior de su PCB. Luego cubre su panel laminado con una película fotosensible conocida como resistencia.

La composición de esta resistencia es una capa química fotorreactiva que se endurece cuando se expone a la luz ultravioleta.

Resist le permite a su fabricante obtener la mejor coincidencia entre los resultados impresos en la fotoprotección y las fotos del plano.

Después de alinear su laminado y la resistencia usando el orificio, los expondrá a la luz ultravioleta.

Aquí, la luz viajará a través de las áreas translúcidas de la película que endurece la fotoprotección.

Al endurecer, puede ver las áreas de cobre que debe usar como caminos.

Por otro lado, la tinta negra interceptará cualquier luz que intente llegar a las zonas que no se van a endurecer y que luego podrás eliminar.

Después de preparar la PCB, deberá lavarla con una solución alcalina que elimine los restos de la resistencia.

A continuación, debe lavar a presión su PCB para desprender todo lo que quede en la superficie.

El siguiente paso es permitir que su PCB se seque. Después de eso, retire la resistencia de la PCB aparte de las que están en la parte superior del cobre. Tenga cuidado de evitar cualquier error en esta etapa.

·Inspección y alineación de las capas

Esta etapa gira en asegurar que las capas estén alineadas así como realizar una inspección óptica. Puede usar los agujeros para alinear las capas interna y externa de su PCB.

 

Lo que sucede es que puedes colocar las capas encima de una máquina denominada perforadora óptica.

El punzón óptico forzará un pin hacia abajo a través de los agujeros para alinear las capas de su PCB.

Después del punzón óptico, puede usar otra máquina para realizar una inspección óptica que asegure que la PCB no tenga defectos.

La inspección es necesaria para evitar errores que pueden ocurrir una vez que las capas están juntas.

Puede usar una máquina AOI para comparar la PCB y el diseño Gerber extendido que actúa como modelo para su PCB.

·Laminación de las capas de PCB

Una vez que su PCB esté libre de errores, ahora puede pasar al siguiente paso del proceso de fabricación. Durante la laminación, se produce la fusión de las capas de su PCB.

Los principales pasos que tienen lugar aquí son laminación de PCB y pasos de colocación. La parte exterior de su PCB consiste en fibra de vidrio recubierta con resina epoxi.

Laminación de PCB

Laminación de PCB

Una fina capa de lámina de cobre cubre el material original de su PCB con grabados de cobre.

Después de preparar la capa interna y externa de su PCB, puede continuar y unirlas.

Puede usar una abrazadera de metal y una mesa de prensa especial para intercalar las capas.

El ajuste de las capas sobre la mesa se realiza mediante un pasador único.

Puede comenzar este proceso colocando una capa de resina epoxi precubierta en la parte inferior de alineación de la mesa.

Luego coloca una capa de sustrato encima de la capa de resina y luego una capa de lámina de cobre.

Encima de la lámina de cobre, agregará capas de resinas preimpregnadas y luego otra capa de lámina de cobre.

Por último, colocarás un trozo de placa de prensa.

Después de eso, ahora puedes presionar las capas. Puede usar alfileres para perforar las capas, lo que garantiza que haya fijado las capas correctamente.

El siguiente paso es laminar la PCB. Aquí, un par de placas calentadas transfiere calor y presión a las capas de PCB.

El calor derretirá el epoxi mientras que la presión fusiona las capas.

Deberá desempaquetar la prensa superior y los pines que permitirán que la placa de circuito impreso real quede libre.

·Perforación

Antes de perforar, deberá usar una máquina de rayos X para identificar los puntos de perforación. Después de eso, puede perforar orificios de guía que aseguran su PCB.

PCB de perforación

PCB de perforación

Al perforar los agujeros, puede usar un taladro guiado por computadora con la ayuda del diseño Extended Gerber. Después de taladrar, puede limar el exceso de cobre que queda.

·Recubrimiento de PCB

Después de perforar, ahora puede continuar y enchapar su PCB. En este proceso, utilizará productos químicos para unir las diferentes capas.

Deberá limpiar la placa de circuito impreso a fondo antes de bañarla en varios productos químicos.

PCB chapado en oro

 PCB chapado en oro

El recubrimiento del panel en una capa de microcobre se lleva a cabo durante el proceso de baño. Bañarse también ayuda a cubrir las paredes de las paredes de cobre perforado.

·Imágenes y placas de la capa exterior

Este proceso implica aplicar para resistir la capa exterior a través de imágenes.

Después de recubrir y obtener imágenes de la capa exterior, debe enchapar la capa interior de la misma manera que antes.

PCBPCB de imagen

En esta etapa, el revestimiento de la capa exterior ayuda a proteger el cobre del lado exterior.

·Aplicación de máscara de soldadura

Deberá limpiar el panel como preparación para la aplicación de la máscara de soldadura. Después del lavado, aplicará una tinta epoxi junto con la película de soldadura.

 

Luego, expone la placa de circuito impreso a la luz ultravioleta, lo que ayuda a marcar las partes de las máscaras de soldadura que debe quitar. El siguiente paso consiste en hornear la PCB en un horno para curar la máscara de soldadura.

·Serigrafía y acabados

Durante el proceso de acabado, puede enchapar su PCB con oro, plata o HASL, lo que ofrecerá protección adicional a la almohadilla y al cobre.

PWB de la pantalla de seda

PWB de la pantalla de seda

Después de emplatar, debe Serigrafíe su PCB. Durante este proceso, se lleva a cabo la impresión de toda la información vital en el PCB.

Esto incluye el número de identificación de la empresa, las etiquetas de advertencia y las marcas del fabricante. Después de eso, tienes que curar tu PCB.

·Pruebas

La prueba de su PCB es esencial para garantizar que su PCB funcione correctamente. Las pruebas incluyen pruebas de aislamiento y continuidad del circuito.

PCB de prueba

PCB de prueba

La prueba de continuidad del circuito identifica si hay desconexiones en su PCB. Por otro lado, la prueba de aislamiento analiza el valor de aislamiento de su PCB para identificar cualquier cortocircuito.

·Corte y perfilado

Si su PCB pasa la etapa de prueba, puede pasar al siguiente paso de corte y perfilado. Aquí, puede tener varios recortes de su panel de PCB original.

 

Puede realizar cortes en su PCB de dos maneras diferentes. Puede usar una máquina CNC que cortará pequeñas pestañas en los bordes de su PCB.

La otra opción es usar una ranura en V que cortará pasajes diagonales a lo largo de los lados de su PCB.

Capítulo 7: Cómo elegir el mejor material para PCB de alta frecuencia

Tener el material adecuado para su PCB de alta frecuencia minimizará las posibilidades de que su circuito envíe señales mixtas.

Al tener materiales, que tienen una lámina de cobre subóptima, pueden tener efectos graves en su circuito.

Es por eso que debe seleccionar el material de PCB de alta frecuencia correcto para su circuito. Así es como puedes hacer esto.

·Considere los principales fabricantes de materiales de PCB de alta frecuencia

Varias empresas fabrican PCB de alta frecuencia. Sin embargo, no todos cumplen con los estándares estándares internacionales.

material de PCB

material de PCB

Asegúrese siempre de obtener sus materiales de PCB de los mejores fabricantes.

Entre los principales fabricantes que puede obtener para sus materiales de PCB se incluyen los siguientes.

1) Roger

Rodgers es una empresa internacional con sucursales en América, Europa, Asia.

Todos sus materiales de PCB han demostrado ser confiables en cuanto a rendimiento.

Rodgers ltd vende materiales de PCB laminados que puede usar para fabricar placas de circuito.

En su mayoría, los materiales de las placas de circuito que puede comprar incluyen retardante de llama de nivel 4 (FR4).

Estos materiales pueden tener una lámina de cobre o fibra de vidrio laminada por ambos lados.

Los FR4 que puede comprar a través de Rodgers ltd son adecuados para aplicaciones que tienen propiedades de alta frecuencia.

Lo que notará con la compra de esta empresa es que son caros. Sin embargo, el costo vale la pena ya que los materiales tienen una característica de pérdidas en aplicaciones de alta frecuencia.

2) Arlón

Arlon se encuentra entre los principales fabricantes de materiales laminados de alto rendimiento que puede utilizar para diversas aplicaciones de PCB.

Principalmente, esta empresa se especializa en tecnología de resinas termoestables.

Puede encontrar la resina en diferentes sustratos que incluyen aramida no tejida y vidrio tejido.

Las aplicaciones de los materiales de PCB de Arlon incluyen electrónica militar, interconexión de densidad y PCB de microondas.

Con una planta de fabricación con certificación ISO 9001: 2008, puede confiar en los productos que fabrican.

Eso implica que obtiene materiales de alta calidad y rentables para sus aplicaciones.

La ventaja de esta empresa es que existen diferentes opciones que puede utilizar para comprar sus materiales de PCB.

3)GIL Tacónico

GIL Taconic es otra empresa que se ocupa principalmente de diferentes tipos de materiales de PCB de alta frecuencia.

Esta empresa cuenta con plantas de fabricación en diferentes países como Estados Unidos, Francia, Polonia, Brasil y Corea.

La empresa en sí es ISO 9001 y se enorgullece de la fabricación de materiales de PCB rentables y de alta calidad.

La cualidad de estos materiales es que tienen una alta resistencia química y a la temperatura.

También tienen una alta rigidez dieléctrica como pérdidas eléctricas mínimas.

Esto implica que puede utilizar estos materiales en la fabricación de placas de circuitos de diferentes aplicaciones.

Entre las áreas de aplicación se incluyen laminados para microondas y bandas personalizadas para diferentes placas de circuitos.

4) Metclad

Metclad fabrica materiales de PCB de alta calidad que puede usar para ensamblar sus PCB.

Tienen diferentes tamaños de cobre entre los que puede elegir, así como diferentes colores de máscara de soldadura para su PCB.

Siempre hay una garantía de que los materiales que compra de Metclad le darán servicio.

5) Isla

Isola se considera una de las empresas líderes en el diseño y fabricación de laminados revestidos de cobre.

Puede usar estos laminados en la producción de PCB avanzados de alta frecuencia.

La empresa tiene una presencia global que incluye instalaciones de fabricación y centros de investigación en Asia, Europa y EE. UU.

Puede usar PCB de alta frecuencia Isola en diferentes aplicaciones, como computadoras, redes y equipos de comunicación.

También puede usar estos materiales en productos que puede usar en los mercados aeroespacial, militar y médico.

Estos materiales se adhieren a los diferentes estándares internacionales para las aplicaciones.

Incluyen el Sistema Internacional de Datos de Materiales, REACH, ROHS y Perfluorochemicals.

6) polirrevestido

Si está buscando una empresa que ofrezca materiales de PCB de alta calidad, puede elegir Polyclad.

Hay una variedad de materiales que proporcionan, como láminas de cobre, máscaras de soldadura y placas.

Polyclad también ofrece asistencia en el diseño y fabricación de su PCB.

Hay una garantía de que obtendrá servicio para los materiales que compre en Polyclad.

7) Asaki

Asaki ofrece materiales de alta gama para sus PCB.

Aunque sus materiales son caros en comparación con otros fabricantes, tiene la garantía de un servicio de calidad.

Entre los materiales que puede comprar se incluyen láminas de cobre, máscaras de soldadura e incluso tableros.

Asaki también realizará una prueba eléctrica para su PCB asegurándose de que tenga una PCB en funcionamiento.

8) Hitachi

Con sede en Tokio, Japón, Hitachi ofrece una amplia gama de materiales de PCB de calidad.

Puede aprovechar sus diversas oficinas en todo el mundo para comprar sus productos.

Además, ofrecen un acabado superficial de calidad para su PCB.

Esto incluye acabados superficiales como HASL sin plomo y ENG, entre otros.

Esta empresa lo ayudará a diseñar una guía, así como una garantía para los materiales de PCB que les compre.

9)Ehemical

Ehemical puede personalizar su PCB de acuerdo con sus especificaciones.

Todo lo que necesita hacer es producir un diseño para su PCB en un formato Gerber extendido.

Lo ayudarán a fabricar su PCB, incluida la prueba eléctrica.

Si optas por comprarles cualquier material, tienes la garantía de materiales de calidad de esta empresa.

·Evaluar constante dieléctrica

Deberá tener en cuenta la constante dieléctrica del sustrato de PCB.

La constante dieléctrica se refiere a la capacidad de un material de PCB para retener energía en el campo eléctrico.

Esto dependerá de la dirección que tome el material. Como tal, una constante dieléctrica efectiva debe ser muy pequeña para brindar una entrada estable.

material de PCBConstante dieléctrica

Constante dieléctrica

Es esta entrada la que ayudará a minimizar el retraso en la transmisión de señales.

Lo que debe tener en cuenta es que el sustrato dieléctrico constante debe coincidir para que su PCB funcione correctamente.

Si tiene sustratos dieléctricos constantes que no son uniformes puede crear problemas en el funcionamiento de su PCB.

Entre los sustratos dieléctricos constantes que puedes tener se encuentran las resinas y los materiales tejidos.

·Conocer el Factor de Disipación

Un factor de disipación efectivo debe ser muy pequeño. Esto se debe a que tener un factor de disipación alto puede afectar la calidad de transmisión de la señal.

Pérdidas en la transmisión de PCBPérdidas en la transmisión de PCB

Al tener un factor de disipación pequeño, tendrá menos desperdicio de señal y, al mismo tiempo, una transmisión de señal alta.

·Capacidad de Lograr el Espaciamiento Apropiado

La capacidad de su material de PCB para lograr el espacio adecuado tiene un papel integral en su PCB. Esto es especialmente cuando habla de diafonía y el efecto de piel de su PCB.

La diafonía se refiere a cuando la PCB inicia la autointeracción y se refiere al efecto de acoplamiento de los componentes. Dado que este efecto de acoplamiento no es deseado, debe evitarlo.

espaciado de PCB

Espaciado de PCB

Puede hacerlo asegurándose de que haya una distancia mínima entre el plano y la traza.

Por otro lado, el efecto piel tiene una conexión directa con la traza de resistencia.

A medida que aumenta la traza de resistencia, también aumenta el efecto piel, lo que hace que la placa de circuito impreso comience a calentarse.

Como resultado, debe asegurarse de que, al seleccionar la traza de PCB, la longitud y el ancho no tengan por qué afectar a la placa cuando aumenten las frecuencias.

·Considerar la tangente de pérdida

Debe tener en cuenta la estructura molecular del material de PCB al observar la tangente de pérdida de su material.

Lo esencial de esto es ayudar a determinar el efecto que tiene la estructura molecular que puede producir material de PCB a frecuencias más altas.

·Resistencia al pelado

La resistencia al despegue se refiere a la capacidad de la máscara de soldadura para sujetar la PCB.

Puede usar este factor para determinar la mejor máscara de soldadura, así como la lámina de cobre que puede seleccionar para su PCB.

Un material útil necesita tener una fuerte resistencia al pelado. Al elegir un material de este tipo, tiene la garantía de que su lámina de cobre se mantendrá en la placa de circuito impreso durante mucho tiempo.

Esto es esencial cuando se diseña una PCB de alta frecuencia para aplicaciones que requieren alta temperatura.

·El coeficiente de Expansión Térmica

El coeficiente de expansión térmica se refiere al efecto que tiene la temperatura en el tamaño del material de su PCB. Diferentes materiales tienen una característica de temperatura diferente, incluido el CTE.

Al elegir su sustrato, debe asegurarse de que tengan CTE uniformes. Tener diferentes CTE puede hacer que los componentes de su sustrato de PCB se expandan a diferentes velocidades durante el funcionamiento.

Esto puede resultar en defectos o incluso alterar la apariencia física del sustrato. Preste siempre atención al CTE de su material de PCB para asegurarse de que tiene un material uniforme para su PCB.

Es esencial, especialmente cuando está sometiendo la placa de circuito impreso a una temperatura diferente.

Capítulo 8: Selección de acabado superficial para PCB de alta frecuencia

El acabado de la superficie es uno de los pasos por los que llevará su PCB. Esta es una etapa esencial ya que le da a la PCB un atractivo y una resistencia adicional.

Acabado de superficie de PCB

Acabado de superficie de PCB – Foto cortesía: AMITRON

Hay varias opciones que puede utilizar para el acabado de su superficie. Los comunes incluyen los siguientes.

·HASL

HASL es una abreviatura de nivelación de soldadura de aire caliente y es el método comúnmente utilizado para el acabado de superficies.

El uso de este método implica sumergir su PCB en un baño de soldadura de fusión.

Desde el baño, sopla un viento caliente de la soldadura redundante para dar una capa suave, brillante y uniforme.

La disponibilidad y el bajo costo de este método lo hacen ampliamente utilizado en el acabado de superficies de PCB.

En general, la vida útil de HASL es alta, por lo que tiene la garantía de un servicio de calidad. Sin embargo, este método no es favorable para su uso en PCB de paso fino.

La disponibilidad de plomo lo convierte en un riesgo para la salud al usarlo. Sin embargo, otras variantes de HASL carecen del componente principal.

Aparte de eso, también existe la desventaja del puente de soldadura y el choque térmico.

·ESP

El níquel electrolítico y el oro por inmersión es un tipo de acabado de superficie que utiliza la deposición de capas de níquel y oro en la PCB de cobre.

Esto sucede usando galvanoplastia química, que es básicamente una reacción de reemplazo.

El uso de este método ha ganado atractivo debido a la aplicación de la normativa RoHS.

Entre las ventajas que obtendrá mediante el uso de este método se incluye tener una superficie plana de su PCB.

También es el mejor método si tiene orificios pasantes enchapados sin olvidar la larga vida útil que ofrece a su PCB.

Sin embargo, este método es bastante caro.

Por lo tanto, tiene sentido si lo está utilizando para la fabricación a gran escala de PCB.

También puede provocar una pérdida de señal si no se aplica correctamente a su PCB.

Debe tener cuidado al usar este método para evitar daños por parte del ET.

·ENEPIG

El níquel electrolítico El paladio electrolítico y el oro de inmersión son otro tipo de acabado superficial de su PCB.

El objetivo principal de este método es eliminar la generación de un compuesto metálico que es común entre la capa de níquel y oro.

Esto sucede mediante la introducción de paladio, que es una capa estable entre las capas de oro y níquel.

Al minimizar la producción de un nuevo compuesto por níquel, el paladio inhibe las almohadillas negras, lo cual es un problema cuando se usa ENIG.

Las ventajas de utilizar este método incluyen la soldabilidad, la suavidad de la superficie de la PCB y la resistencia a la oxidación. También es resistente al calor, lo que significa que puede usarlo en la aplicación que utiliza mucho calor.

·Estaño de Inmersión

El estaño de inmersión es una forma tradicional de darle a su PCB un acabado superficial.

El método implica una reacción de desplazamiento químico que deposita un acabado metálico en la base de la placa de circuito.

Al hacerlo, el estaño protege el cobre de debajo de la oxidación, lo que prolonga su vida útil.

Este método le da a su PCB una superficie lisa y plana, además de eliminar cualquier pb.

Es la mejor opción si está trabajando en PCB de inserción de ajuste a presión.

Sin embargo, este método no es común en el acabado de superficies de PCB. Esto se debe a sus numerosas limitaciones.

Incluyen la disponibilidad de Bigotes de Estaño, siendo difícil medir el espesor de la Lata.

Además, el método no es adecuado si utiliza varios procesos de ensamblaje.

·OSP

El conservante de soldadura orgánico es un método que utiliza un compuesto orgánico a base de agua para preservar la oxidación de la superficie de cobre.

Esto es mediante la aplicación de una fina capa sobre el cobre expuesto que lo protege.

La ventaja que tiene con este método es que ofrece una superficie plana a su PCB.

El hecho de que sea un proceso simple además de ser rentable lo hace favorable para su uso.

Sin embargo, este método no ofrece la oportunidad de medir el grosor del material que protege su PCB.

Además, no puede usar este método si su PCB tiene orificios pasantes chapados.

Aparte de eso, este método tiene una vida útil corta y, al mismo tiempo, puede dañar las TIC de su PCB.

Debe analizar las ventajas y desventajas de cada método antes de seleccionar un acabado de superficie apropiado para su PCB.

Un acabado superficial eficaz debe tener en cuenta el efecto que tiene sobre el elemento de cobre.

Además, debe considerar el costo y el acabado que desea que tenga su PCB.

Capítulo 9: Preguntas frecuentes sobre diseño y fabricación de PCB de alta frecuencia

Esta guía no puede estar completa sin pasar por lo que la mayoría de nuestros clientes piden aclaración.

A través de esto, puede exponer los conocimientos disponibles en lo que respecta a esta guía.

Echa un vistazo.

PCB de alta frecuencia

PCB de alta frecuencia

1. ¿Cuál es el mejor precio para PCB de alta frecuencia?

El costo de su PCB se ve afectado por varios factores.

Incluyen las materias primas, el espesor del tablero así como el del cobre y la opción de acabado superficial.

Otros factores incluyen el ancho comercial, así como el espacio. Para minimizar estos costos, intente en la medida de lo posible diseñar su PCB de la manera más simple posible.

2. ¿Por qué debería probar eléctricamente la PCB?

Es vital probar eléctricamente su PCB, ya que es la única manera de asegurarse de que su PCB esté lista para usar.

Hay varias pruebas que puede pasar su PCB para asegurarse de que es útil.

Es la única forma en que puede identificar cualquier falla en su PCB, especialmente cualquiera que pueda estar presente debajo de la máscara de soldadura.

3.¿Es posible fabricar mi PCB a partir de un archivo de imagen?

No. No es posible fabricar un PCB utilizando un archivo de imagen ya que estos archivos son incompatibles con el proceso de producción debido a la calidad y la resolución.

Para facilitar la fabricación de su PCB, debe asegurarse de que su diseño esté en formato Gerber.

4.¿Qué opciones tengo para el acabado de mi superficie?

Hay varias opciones disponibles para el acabado de su superficie. La elección del acabado superficial a utilizar depende de varios factores.

Incluyen el costo, el efecto deseado que desea para su PCB y el impacto que tiene el método en el cobre.

Las opciones de acabado de superficie disponibles incluyen HASL, Immersion Tin, ENG, ENEPIG y OSP.

También puede tener la opción sin plomo HASL, oro de inmersión e inmersión de plata.

¿Qué colores están disponibles para las máscaras de soldadura?

Hay varios colores de máscaras de soldadura disponibles para su PCB. La elección depende de tus preferencias.

Entre los colores comunes destacan el verde, el negro, el azul, el blanco y el amarillo.

5.¿Cuál es la diferencia entre una vía enterrada, una normal y una ciega?

El propósito de una vía enterrada es conectar dos capas internas de su PCB. En esencia, no va ni a la capa superior ni a la inferior.

Por otro lado, una vía ciega sirve para conectar la capa superior o inferior de la PCB a la capa interna. Este tipo de vía tiene que pasar por arriba o por abajo.

A diferencia de los demás, una vía regular conecta las capas inferior y superior de la PCB y pasa a través de la capa interna.

6.¿Cuál es la función del condensador de desacoplamiento?

El condensador de desacoplamiento sirve para nivelar el ruido de la fuente de alimentación. Mientras diseña su PCB, debe colocarlo lo más cerca posible de los circuitos integrados.

7.¿Qué es la República Democrática del Congo?

DRC es una abreviatura de Verificación de reglas de diseño. Esto es importante para asegurarse de que su PCB esté libre de fallas eléctricas.

Mientras realiza un DRC, puede encontrar varios errores en su PCB. Incluyen una violación de almohadilla a almohadilla. Traza la violación de la almohadilla y el componente evita la violación.

Nos gustaría saber de usted. Siéntase libre de dejar cualquier pregunta que tenga, y estaremos encantados de ofrecer una aclaración.

Conclusión

PCB de alta frecuencia juega un papel integral en aplicaciones que requieren alta resistencia al calor.

Al tener un diseño de circuito que cumpla con los estándares reconocidos internacionalmente, puede funcionar adecuadamente.

Como ha aprendido de esta guía, hay varios aspectos críticos de una PCB de alta frecuencia que debe tener en cuenta.

Esto incluye factores a considerar al comprar una PCB de alta frecuencia, así como el proceso de diseño.

En este punto, espero que pueda diseñar una placa de circuito impreso de alta frecuencia utilizando los materiales y las pautas correctos. Siempre puede ponerse en contacto con nosotros para obtener ayuda cuando se trata de PCB de alta frecuencia.

Siempre estamos listos para ayudarlo.