指导可穿戴 PCB 设计的制造问题

傲壹电子

    可穿戴设备 PCB 需要更严格的阻抗控制，这是可穿戴设备的基本要素，可实现更清洁的信号传播。早些时候，信号承载迹线的标准公差为 +/-10%。这对于今天的高频、高速电路来说还不够好。现在的要求是 +/-7%，在某些情况下是 +/-5% 甚至更低。这个和其他变量对那些具有极其严格的阻抗控制的可穿戴设备 PCB 的制造产生负面影响，从而限制了能够制造它们的制造车间的数量。
    极高频材料的层压板保持在 +/-2% 的 Dk 公差。有些甚至可以保持 +/-1% 的 DK 公差，而 FR4 层压板的 Dk 公差为 10%，因此当比较这两种材料时，插入损耗极低。与传统的 FR4 材料相比，这会将传输和插入损耗限制在一半以下。

    在大多数情况下，成本是重要的。然而，可接受的成本提供了一种具有高频性能的相对低损耗层压板。对于商业应用，它可以与基于环氧树脂的 FR4 一起用于混合 PCB，其中一些层是材料，其他层是 FR4。

    选择层压板时，频率是首要考虑因素。随着频率增加到 500 兆赫兹 (MHz) 以上，PCB 设计人员倾向于使用材料而不是 FR4，尤其是对于射频/微波电路，因为这些材料在迹线受到严格阻抗控制时性能更好。

    与 FR4 相比，材料还具有较低的介电损耗，并提供在宽频率范围内稳定的介电常数。此外，它们具有低插入损耗，是高频操作的理想选择。

    4000 系列的热膨胀系数 (CTE) 具有出色的尺寸稳定性。这意味着当 PCB 经历冷、热和非常热的回流焊循环时，与 FR4 相比，电路板的膨胀和收缩在更高的频率和更高的温度循环下保持在一个稳定的极限。

    在混合层压堆叠的情况下，可以使用常见的制造工艺技术轻松地与高性能 FR4 混合，从而相对容易地获得良好的制造良率。层压板不需要专门的通孔准备。

    就可靠的电气性能而言，FR4 通常做得不好，但高性能 FR4 材料确实具有良好的可靠性特性，例如更高的 Tg，仍然相对较低的成本，并且它能够用于从简单到广泛的各种应用音频设计到复杂的微波应用。