Placa de Circuito de RF de 10 capas con oro de inmersión, sustrato híbrido PCB RO4350B y TU768

Este PCB RF híbrido simétrico de 10 capas utiliza RO4350B de 10 mil para las capas de señal superior e inferior, combinado con Tg170 TU-768 FR4 que forma la pila interna. Todas las capas de cobre utilizan cobre acabado de 1 oz, lo que proporciona un grosor laminado final de 2,5 mm. Se aplica máscara de soldadura verde con serigrafía blanca en las superficies superior e inferior, junto con un recubrimiento de oro por inmersión al 140 %-150 %. El tamaño de la placa es de 132 mm x 76,5 mm, incluido el borde de herramientas, y se suministra en una sola pieza. Fabricado según IPC 6012D CLASE-3, este PCB presenta cobre chapado de 25 µm dentro de los vías. Todos los agujeros pasantes están tapados con resina y chapados con cobre para llenar completamente las cavidades de los agujeros.

Especificación de PCB

La siguiente tabla describe todos los parámetros clave de fabricación para este PCB híbrido.

Pila de PCB

Introducción al laminado RO4350B y TU-768 FR4

RO4350B es un laminado de hidrocarburo relleno de cerámica ampliamente utilizado en sistemas de microondas y RF. Mantiene un bajo factor de disipación en las bandas de microondas y una constante dieléctrica estable ante la variación de la temperatura. El material minimiza la atenuación de la señal de RF y admite una sintonización de impedancia precisa para trazas de alta frecuencia. Su comportamiento de expansión térmica difiere notablemente del FR4 estándar, un factor clave a abordar durante la fabricación multicapa híbrida.

TU-768 es un FR4 de alta fiabilidad con una temperatura de transición vítrea de 170 °C. Proporciona una fuerte resistencia térmica y una excelente resistencia a la formación de CAF. El laminado sobrevive a múltiples ciclos de reflujo SMT sin plomo sin separación entre capas, al tiempo que conserva la rigidez mecánica para estructuras multicapa gruesas. Funciona sin problemas en líneas de producción de FR4 estándar y cuesta mucho menos que los laminados cerámicos de alta frecuencia.

Aplicaciones

• Módulos transceptores de RF grandes
• Sistemas de comunicación por microondas
• Conjuntos de front-end de radar
• Hardware inalámbrico de RF de alta potencia

Racionalidad del diseño de esta pila dieléctrica híbrida de 10 capas

1. Valor de diseño de RF de sustratos de alta frecuencia RO4350B duales de 10 mil en capas exteriores

Se selecciona RO4350B de 10 mil para las capas de señal superior e inferior. Su bajo factor de disipación reduce la pérdida de potencia para trazas de microondas y RF, manteniendo una impedancia constante para el enrutamiento crítico de RF.

El grosor dieléctrico de 10 mil crea suficiente espacio para la sintonización flexible de impedancia. Los ingenieros pueden ajustar la impedancia de línea simple o diferencial en un amplio rango para adaptarse a los requisitos de diferentes módulos transceptores de RF.

La colocación simétrica de RO4350B en las capas exteriores equilibra el rendimiento eléctrico en ambos lados. Este diseño emparejado minimiza la interferencia electromagnética en todo el ensamblaje y evita la distribución desigual del campo que se encuentra en las pilas asimétricas de alta frecuencia.

2. Beneficios de equilibrio térmico y de costos del FR4 TU-768 de alta Tg interno Tg170

TU-768 reemplaza a RO4350B para todas las capas internas. RO4350B tiene un precio premium, por lo que cambiar los núcleos internos y los preimpregnados a TU-768 reduce sustancialmente los costos de materia prima y hace que la pila de 10 capas sea adecuada para la producción en volumen.

Con una clasificación de Tg de 170 °C, TU-768 resiste la exposición térmica SMT repetida y la delaminación. Resuelve una limitación común de las placas multicapa totalmente cerámicas: baja estabilidad térmica y deformación después del ciclado térmico.

El FR4 TU-768 también ofrece alta resistencia mecánica. Para esta placa de 10 capas de 2,5 mm de espesor, la pila interna de FR4 sirve como una robusta columna vertebral mecánica y mejora la planitud del panel después de la laminación.

3. Desafíos de control de laminación para este PCB híbrido de 10 capas y 2,5 mm de espesor

Esta pila de 10 capas acumula muchas capas de cobre y dieléctricas para alcanzar un grosor final de 2,5 mm. RO4350B y TU-768 FR4 tienen valores de CTE desajustados. Durante el prensado, las diferentes tasas de expansión térmica generan tensión en las interfaces de los materiales. Los fabricantes deben utilizar perfiles de laminación con calentamiento gradual y tiempos de retención segmentados para liberar la tensión gradualmente y evitar la delaminación.

Las construcciones multicapa gruesas son propensas al desplazamiento de capas y a la compresión desigual del dieléctrico. Los objetivos de registro de precisión y las placas de prensa con presión equilibrada distribuyen la fuerza de manera uniforme sobre el panel y reducen la desalineación de las capas.

Cada capa de laminado y preimpregnado contribuye al grosor final de la placa. Las pequeñas desviaciones de grosor de las láminas individuales se acumulan en diez capas. Las rigurosas comprobaciones de los materiales entrantes controlan la tolerancia de grosor capa por capa, asegurando que las placas acabadas alcancen consistentemente el grosor objetivo de 2,5 mm.