تخته ارتباطی با فرکانس بالا-به عنوان حامل اصلی برای دستیابی به این هدف، به طور فزاینده ای اهمیت بی بدیل خود را برجسته می کند. از رواج سریع ارتباطات 5G تا گسترش مستمر ارتباطات ماهواره ای، تخته های ارتباطی با فرکانس بالا در بسیاری از زمینه ها نقش کلیدی دارند و به نیروی اصلی محرک پیشرفت مداوم فناوری ارتباطات مدرن تبدیل شده اند.
ویژگی ها و اصول تخته ارتباطی با فرکانس بالا-
برد ارتباطی با فرکانس بالا که به عنوان برد مدار ارتباط با فرکانس بالا یا برد مدار RF نیز شناخته میشود، یک برد مدار چاپی است که از مواد خاصی با ثابت دی الکتریک و تلفات دی الکتریک کم، با فرکانس الکترومغناطیسی بالا ساخته شده است. اصل کار آن مبتنی بر ویژگیهای انتقال سیگنالهای فرکانس بالا-است و رفتار انتقال سیگنالها در باند فرکانس بالا بهطور قابلتوجهی با باند فرکانس پایین- متفاوت است. برای اطمینان از انتقال کارآمد و پایدار سیگنال، تختههای ارتباطی با فرکانس بالا در انتخاب مواد ملاحظات منحصربهفردی دارند.
استفاده از مواد ثابت دی الکتریک کم و مواد دی الکتریک کم تلفات
ثابت دی الکتریک و تلفات دی الکتریک شاخص های کلیدی برای اندازه گیری عملکرد مواد تخته ارتباطی با فرکانس بالا- هستند. ثابت دی الکتریک پایین می تواند به طور موثر تاخیر انتقال سیگنال را کاهش دهد و سرعت انتقال سیگنال را سریعتر کند. به عنوان مثال، در ارتباطات 5G، سیگنال ها باید حجم زیادی از داده را در مدت زمان بسیار کوتاهی منتقل کنند. مواد با ثابت دی الکتریک پایین می توانند انتقال سریع داده ها را تضمین کنند و از تاخیر ارتباطی ناشی از تاخیر در انتقال جلوگیری کنند. تلفات دی الکتریک کم می تواند اتلاف انرژی سیگنال ها را در حین انتقال کاهش دهد، درجه اعوجاج سیگنال را کاهش دهد و از یکپارچگی و دقت سیگنال ها اطمینان حاصل کند. مواد مبتنی بر پلی تترا فلوئورواتیلن، با خواص عالی Dk کم و Df پایین، به یکی از بسترهای متداول برای تخته های ارتباطی با فرکانس بالا تبدیل شده اند و به طور گسترده در ایستگاه های پایه ارتباطی، ارتباطات ماهواره ای و سایر زمینه هایی که به کیفیت انتقال سیگنال بسیار بالایی نیاز دارند استفاده می شود.
کنترل دقیق امپدانس
تطبیق امپدانس در انتقال سیگنال با فرکانس بالا بسیار مهم است. اگر امپدانس خط مطابقت نداشته باشد، باعث انعکاس سیگنال می شود که به طور جدی بر کیفیت انتقال سیگنال تأثیر می گذارد. برد ارتباطی با فرکانس بالا با تنظیم دقیق عرض، ضخامت و موقعیت نسبی مدار به زیرلایه، به کنترل دقیق امپدانس مشخصه دست می یابد. به طور کلی، مقادیر امپدانس مشخصه مشترک شامل 50 Ω و 75 Ω است و مقادیر خاص به سناریوهای کاربردی مختلف و الزامات انتقال سیگنال بستگی دارد. به عنوان مثال، در مدارهای RF، برای اطمینان از انتقال کارآمد سیگنال از منبع سیگنال به بار، امپدانس خط باید به شدت در 50 Ω کنترل شود تا بازتاب سیگنال کاهش یابد و راندمان انتقال بهبود یابد.
مشکلات فنی صفحه ارتباط با فرکانس بالا-
مشکل در پردازش مواد
مواد ویژه ای که در بردهای ارتباطی با فرکانس بالا-به کار می روند، اگرچه عملکرد الکتریکی عالی دارند، اما در طول پردازش با چالش های زیادی روبرو هستند. با در نظر گرفتن مواد PTFE به عنوان مثال، خواص شیمیایی آن پایدار است و مقاومت بالایی در برابر حفاری سنتی، حکاکی و سایر تکنیک های پردازش دارد. در حین حفاری، متههای معمولی به سختی نفوذ میکنند و مستعد مشکلاتی مانند دیوارههای سوراخ ناهموار و سوراخها هستند که بر کیفیت سوراخ و متعاقب آن متالیزاسیون تأثیر میگذارد. در طول فرآیند اچ کردن، کنترل دقیق نرخ اچ مواد PTFE دشوار است، که می تواند منجر به اچ غیریکنواخت و کاهش دقت مدار شود. علاوه بر این، هزینه این مواد ویژه نسبتاً بالا است و هر گونه خطای پردازش می تواند زیان های اقتصادی قابل توجهی ایجاد کند که تقاضاهای بسیار بالایی را برای فناوری پردازش و سطح مهارت اپراتورها ایجاد می کند.
گرافیک با دقت بالا و تراز بین لایه ها
با توسعه فناوری ارتباطات، مدارهای بردهای{0}ارتباطات فرکانس بالا به طور فزایندهای اصلاح میشوند و الزامات برای دقت گرافیکی نیز در حال افزایش است. حداقل عرض/فاصله خط می تواند به 2.5 میلی متر یا حتی کوچکتر برسد، که دشواری فرآیند فوتولیتوگرافی را در حین انتقال الگو بسیار افزایش می دهد. در طول فرآیند فتولیتوگرافی، انتخاب نور مقاوم، کنترل دقیق پارامترهای نوردهی و دقت تولید ماسک، همگی به طور مستقیم بر کیفیت الگوی مدار نهایی تأثیر میگذارند. حتی انحرافات کوچک نیز می تواند مشکلاتی مانند اتصال کوتاه یا مدار باز در برد مدار ایجاد کند و عملکرد آن را به طور جدی تحت تاثیر قرار دهد. در همین حال، تختههای ارتباطی با فرکانس بالا معمولاً ساختاری چند لایه دارند که الزامات بسیار سختی برای تراز بین لایهها دارند. در طول فرآیند لمینیت، هر افست یک لایه ممکن است باعث شود سوراخهای کور، سوراخهای مدفون و خطوط از پیش تعیینشده به طور دقیق متصل نشوند و در نتیجه بر انتقال سیگنال تأثیر بگذارند. بنابراین، برای اطمینان از تراز دقیق بین هر لایه، به فناوری موقعیتیابی پیشرفته و تجهیزات لمینیت{10}دقیق بالا نیاز است. الزامات کنترل امپدانس دقیق
علاوه بر امپدانس دقیق، دستیابی به کنترل دقیق امپدانس در فرآیند تولید واقعی نیز دشوار است. تغییرات دما و رطوبت در محیط تولید، و همچنین تفاوت دسته ای در مواد خام، همگی ممکن است بر مقدار امپدانس واقعی مدار تأثیر بگذارند. به عنوان مثال، افزایش دما ممکن است باعث تغییر در ثابت دی الکتریک ماده شود و در نتیجه امپدانس مدار را تغییر دهد. برای حل این مشکل، شرکت های تولیدی نیاز به ایجاد یک سیستم نظارت دقیق محیط تولید برای نظارت و تنظیم پارامترهای مختلف در فرآیند تولید در زمان واقعی دارند. در عین حال، در فرآیند تهیه مواد خام، کنترل کیفیت دقیق باید برای اطمینان از ثبات در عملکرد هر دسته از مواد اعمال شود. علاوه بر این، باید از تجهیزات پیشرفته تست امپدانس برای تست-بردهای ارتباطی فرکانس بالا تولید شده تکه تکه، شناسایی و تنظیم به موقع انحرافات امپدانس، به منظور برآوردن-کیفیت بالای الزامات محصول استفاده شود.