Carte PCB FR4 haute fréquence

Fiche de données

• Modèle : PCB haute fréquence.
  

• Matériau : matériaux PCB haute fréquence.

• Norme de qualité : IPC 6012 Classee 2
  

• PCB haute fréquence DK : 2,0 -1,6
  
• Couches : 1 couche PCB-36 couches PCB
  
• Thickness:0.254mm-12mm
  
• Épaisseur du cuivre : cuivre de base 0,5 oz/ 1 oz
  
• Technologie de surface : argent, or, OSP
  
• Procédé spécial : matériau mixte, rainure étagée
  
• application : PCB haute fréquence, antenne microruban
  
  
  

Pourquoi avons-nous besoin de PCB haute fréquence ?

Les circuits électroniques se comportent très différemment aux hautes fréquences. Ceci est principalement dû à un changement de comportement des composants passifs (résistances, inductances et condensateurs).

Il a également des effets parasites sur les éléments suivants: 

• Composants actifs
  

• Pistes de circuits imprimés

• Modèles de mise à la terre
  

Les signaux sont vulnérables au bruit et présentent une tolérance d’impédance beaucoup plus stricte que les circuits imprimés conventionnels. Les signaux entre deux objets seraient toujours perturbés en raison du bruit causé par la haute fréquence. Cela nécessite plus d’énergie, donc une onde à haute fréquence a plus d’énergie qu’une onde à basse fréquence avec la même amplitude.

Sélection de matériaux pour les PCB haute fréquence

Pour la PRODUITion de cartes PCB haute fréquence, des matériaux spéciaux sont nécessaires pour fournir des signaux à grande vitesse. Certains des matériaux sont les suivants:

• Rogers 4350B HF : Semblable au FR4, ce matériau a également un faible coût de fabrication. Il offre également une excellente stabilité dimensionnelle.

• Taconic TLX : Ce matériau est constitué de fibre de verre PTFE, c’est un matériau physiquement stable offrant les meilleures propriétés thermiques, mécaniques et électriques. Cependant, le seul problème qu’il présente est qu’il est difficile à fabriquer.
  
• Céramique Taconic RF-35 : Il s’agit d’un matériau peu coûteux composé de PTFE et de verre chargés en céramique. Il est facile à fabriquer mais présente une résistance au pelage modérée, des performances électriques parfaites ainsi qu’une faible dissipation de puissance.
  
• Rogers RO3001 : Il s’agit d’un film de liaison avec une constante diélectrique relativement faible. Il est également très résistant aux produits chimiques et aux températures élevées.
  
• ARLON 85N : L’ARLON 85N possède une très haute résistance thermique. Il est fabriqué en résine polyamide pure.
  

Caractéristiques des différents matériaux PCB haute fréquence

• PCB FR-4 haute fréquence

  Caractéristiques : Basé sur la norme FR-4, ce matériau utilise une résine modifiée avec une constante diélectrique (Dk) de 3,8 à 4,5, un facteur de dissipation (Df) de 0,015 à 0,025 et une excellente résistance à la température (Tg ≥ 170°C). Son coût n’est que 20 à 30 % plus élevé que le standard FR-4. 

  applications : appareils haute fréquence dans les fréquences moyennes et basses, Téléphones que les routeurs WiFi 6 et les modules périphériques de station de base 4G.

• PCB en polytétrafluoroéthylène (PTFE)

  Caractéristiques : Dk extrêmement faible (2,0-2,3), Df extrêmement faible (0,001-0,003) et perte de signal pratiquement minimale. La résistance à la température varie de -260°C à 260°C. Cependant, le traitement est difficile et le coût est élevé (3 à 5 fois celui du FR-4 haute fréquence). 

  applications : applications ultra-haute fréquence/précision, Téléphoneles que les stations de base à ondes millimétriques 5G, les communications par saTéléphonelite et les équipements radar.

• PCB en résine d’hydrocarbure
  
  Caractéristiques : Dk 3,0-3,5, Df 0,003-0,008, performances entre le PTFE et le FR-4 haute fréquence, bonne aptitude au traitement (perçable comme le FR-4 ordinaire) et coût 40 % inférieur à celui du PTFE. 
  applications : stations de base macro 5G, modules optiques et routeurs haut de gamme.
• Oxyde de polyphénylène (PPE/PPO) PCB
  
  Caractéristiques : Dk 2,4-3,0, Df 0,005-0,01, excellente résistance à l’humidité, coût 20 % inférieur à celui de la résine d’hydrocarbure, mais résistance à la température légèrement inférieure (Tg 120-150°C). 
  applications : modules haute fréquence pour l’électronique grand public, Téléphones que les composants RF 5G dans les smartTéléphones et les modules de transmission d’images de drones.
• PCB rempli de céramique
  
  Caractéristiques : Dk stable (réglable de 2,5 à 6,0) et un faible coefficient de température (≤50 ppm/°C), adapté aux applications nécessitant un contrôle précis de l’impédance. Cependant, ce matériau peut être fragile et lourd. 
  applications : Radar automobile (77 GHz), passerelles IoT industrielles.

Application

Les PCB haute fréquence sont toujours utilisés dans les applications suivantes

• Systèmes de radars automobiles
  

• Antennes saTéléphonelite de positionnement global
  

• Systèmes de télécommunications cellulaires – Amplificateurs de puissance et antennes
  
• SaTéléphonelites de diffusion directe
  
• Liaisons micro-ondes point à point en bande électronique
  
• Étiquettes d’identification RF (RFID)
  
• Systèmes radar aéroportés et au sol
  
• applications des ondes millimétriques
  
• Systèmes de guidage de missiles
  
• Émetteurs-récepteurs de saTéléphonelites spatiaux
  

Le matériau principal de la carte PCB haute fréquence est un stratifié plaqué de cuivre haute fréquence, et ses principales exigences sont d’avoir une faible constante diélectrique (DK) et un faible facteur de perte diélectrique (DF). En plus de garantir des Dk et Df inférieurs, la cohérence des paramètres Dk est également l’un des facteurs importants pour mesurer la qualité de la carte PCB. De plus, un autre paramètre important concerne les caractéristiques d’impédance de la carte PCB et certaines autres caractéristiques physiques.

Avantages de l’utilisation 

La raison pour laquelle les PCB haute fréquence sont largement utilisés dans le monde de la science, et de l’électronique en général, est due aux nombreux avantages que nous y voyons. Certains d’entre eux incluent

• Coût modérément faible ; peut donc être produit en série

• Réutilisable ; peut donc être utilisé plusieurs fois
  
• Très durable et donnant ainsi une grande durée de conservation du circuit.
  
• La taille compacte réduit le gaspillage de fil.
  
• Les facteurs ci-dessus, bien fondés, sont la raison qui apporte une certitude dans l’exécution du circuit électronique/électrique.