Antennin piirilevyjen uudet suuntaukset
Koska sovellukset, kuten 5G ja IOT, käyttävät korkeampia taajuuksia, ne lisääntyvät vähitellen viimeisestä 3GHz: stä 6GHz: iin tai jopa 2 - 30 GHz: iin, mikä tuo uusia teknologisia suuntauksia antennin RF-materiaaleihin.
Rogers Advanced Board Materials -liiketoimintaryhmän varapuheenjohtaja Jeff Grudzien sanoi vuoden 2016 Rogers Asia Advanced Interconnect Solutions -ratkaisussa Antenna-symposiumia, jota Rogers ja Shiqiangin osarahoittaja tukivat, sanoi, että taajuus kasvaa. Levyn katoamisella on erittäin korkeat vaatimukset.
Kuinka pienemmät häviöt saavutetaan suurilla taajuuksilla, on suuri haaste 5G-antennipaneeleille. Lisäksi 5G Massive MiMO -antennien lukumäärä ja monimutkaisuus on paljon korkeampi kuin 4G-aktiivisen antennijärjestelmän. Siksi antennin koon pienentämiseksi asetetaan suurempia vaatimuksia. Lisäksi, koska tarvetta integroida enemmän asioita pienempään kokoon, 5G ja 4G asettavat myös korkeampia vaatimuksia materiaalien lämmönjohtavuudelle.
Mitkä ovat antennipohjaisten materiaalien uudet suuntaukset 5G- ja IoT-tarpeisiin?
Voiman tehostamisen ja laitteen pienentämisen lisäksi toinen haaste on, miten jäähdytystoiminto suoritetaan pienemmässä tilasuunnassa. ”Yrityksellämme on enemmän tutkimusta levyistä, joiden lämmönjohtavuusarvot ovat korkeammat, koska levyjen valinta on ohuempi taajuuden lisääntymisen vuoksi.
Ongelmana on myös, miten saavutamme korkeat lämmönjohtavuusarvot hyvin ohuilla materiaaleilla. "Jeff Grudzien sanoi myös, että koska 5G-viestintä lisää antenniin yhä useampia taajuusalueita, tukiaseman tornissa on jo monia antenneja, ja antennisuunnittelu muuttuu yhä monimutkaisemmaksi.
Tehonkorotuksen vuoksi insinöörit haluavat laittaa aktiiviset piirit antennijärjestelmään aktiivisen antennijärjestelmän muodostamiseksi, joka vaatii enemmän komponentteja sijoittamaan rajoitettuun tilaan. Tässä tapauksessa monikerroksiset PCB: t alkoivat korvata aikaisemmat kaapelit vastaamaan monimutkaisia antennin suunnitteluvaatimuksia.
Jeff Grudzienin mukaan Rogersin ainutlaatuinen lämpökovettuva hartsi täyttää edellä mainitut korkean taajuuden, monitaajuuden ja monimutkaisten antennijärjestelmien tarpeet. Radiotaajuuden alalla Rogersilla on suuri markkinaosuus. Vuonna 2014 Rogers osti erinomaisen antennien valmistajan Yalongin laajentamaan antennituotevalikoimaansa. Ennen Yalongin hankkimista Rogersin ratkaisu antennilla oli lämpökovettuva hartsi. Koska tämä materiaali ei ollut aikaisemmin tuttu useimmille maan insinööreille, se käyttää pääasiassa teflonmateriaaleja (PTFE-termoplastinen hartsi).
HEAVY COPPER BOARD valmistaja Kiinassa
Korkean lämpötilan käsittely on yleensä tärkeä osa korkean taajuuden piirilevyn käsittelyä ja valmistusta. Dielektristen prepregien muodostumisen alusta kuparipinnoitettuihin laminaateihin sekä piirikomponenttien lopulliseen käsittelyyn painettujen piirilevyjen (PCB) materiaalien valmistus vaatii lämmitystä. Sekä termoplastisia että lämpökovettuvia komposiitteja käytetään yleisesti PCB: n dielektrisissä kerroksissa tai liimoina kuparipinnoitettujen laminaattien valmistuksessa, joissa kussakin on omat ominaisuutensa ja ominaisuutensa.
Termoplastiset materiaalit ovat yleensä jäykkiä tai kovettuneita, mutta lämpötilan kasvaessa materiaali pehmenee hitaasti, kun se lähestyy sulamispistettä. Termoplastisia materiaaleja voidaan vahvistaa täyteaineilla, kuten lasikuitu- tai keraamisilla materiaaleilla. Lämpökovettuvan materiaalin kovettumisprosessi on termokemiallisen reaktion tulos.
Esimerkiksi kun kaksi epoksihartsia sekoitetaan yhteen, tapahtuu kemiallinen reaktio ja materiaali kovettuu. Koska ne ovat aluksi pehmeitä tai nestemäisiä, lämpökovettuva materiaali ja täyteainetta voidaan parantaa yksinkertaisen prosessin sekoittamisen avulla.
Kuitenkin kun karkaistu tai kovettu, lämpökovettuvat materiaalit ovat yleensä kovempia kuin termoplastiset materiaalit. Lämpökovettuvan materiaalin kovettumisprosessi on peruuttamaton termokemiallinen reaktioprosessi, joka ei sulaa uudelleen kuin termoplastinen materiaali. Termoplastiset materiaalit ovat stabiileja ympäristön lämpötiloissa, mutta lämpökovettuvien materiaalien säilyvyysaika ennen kovettumista on rajoitettu.
Kastelu Kulta valmistaja Kiinassa
Termoplastisilla materiaaleilla on tyypillisesti vähemmän sähköhäviöitä kuin lämpökovettuvat materiaalit. Lisäksi kun ajan kuluminen ja lämpötilat nousevat, termoplastisten materiaalien sähköiset ominaisuudet muuttuvat vähemmän kuin lämpökovettuvat materiaalit. Lämpötilamateriaalit hapettuvat ajan myötä.
Hapetusprosessi voi aiheuttaa muutoksia PCB-materiaalin dielektriseen vakioon (DK) ja häviökertoimeen (DF) ja voi aiheuttaa mahdollisia muutoksia suorituskyvyssä, kuten RF / mikroaalto- taajuudet.
Jatkuvien tutkimusten ja parannusten avulla Rogersin tutkijat ovat myös parantaneet termoplastisten ja lämpökovettuvien materiaalien suorituskykyä piirilevyssä. Lisäämällä sopivia täyteaineita sekä sähköiset että mekaaniset ominaisuudet paranevat huomattavasti.