PCB ad alta frequenza a 4 strati

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I piani di alimentazione inseriti tra gli strati di segnale possono fornire una schermatura per ridurre la diafonia, minimizzare le fluttuazioni di tensione e ridurre le radiazioni EMI.

Il calore eccessivo nei PCB RF modifica le proprietà dei materiali, aumenta la Df e influisce sull’integrità del segnale. Le influenze principali includono il rischio di delaminazione per il materiale di base che può deformarsi sotto stress termico e rompere i giunti di saldatura, amplificatori e oscillatori scadenti e frequenze di risonanza spostate. I progettisti utilizzano sempre vias termici, flusso d’aria ottimizzato e substrati con anima in metallo per stabilizzare le prestazioni.

Rispetto ai 6 PCB HF a 6 strati, i 4 PCB HF a 4 strati costano meno in termini di produzione grazie ai 2 strati in meno. Inoltre, se si tratta di circuiti ad alta frequenza da poco a moderatamente complessi, un PCB HF a 4 strati è una priorità per la sua economicità e funzionalità di base. Il PCB a 6 strati è più complesso e giustificato per applicazioni che richiedono prestazioni ad alta velocità e affidabilità avanzata.

Non necessariamente. Per le applicazioni RF standard (fino a ~10 GHz), i fori passanti sono sufficienti per un PCB HF a 4 strati. Se il PCB HF viene utilizzato per le frequenze mmWave, potrebbe essere necessario un microvias per eliminare gli stub parassiti che causano riflessioni del segnale.

I segnali RF devono essere instradati con cura per garantire l’integrità del segnale, prevenire le interferenze e ridurre al minimo la perdita di segnale. L1 è sempre utilizzato come strato per i segnali RF con una larghezza di traccia accurata per un’impedenza controllata e discontinuità minime. Su L2 e L3 si possono realizzare solidi piani di massa e la distribuzione dell’alimentazione, mentre su L4 si possono instradare i segnali digitali o RF.

I laminati per alte frequenze come i Rogers hanno una conducibilità termica inferiore. Privilegiano la bassa perdita dielettrica (Df) e la permittività stabile (Dk) rispetto alla dissipazione termica, quindi i progettisti devono sempre trovare un equilibrio tra integrità del segnale e strategie di raffreddamento.

La foratura posteriore e i vias interrati possono ridurre al minimo le riflessioni del segnale e migliorare la larghezza di banda per le applicazioni ad alta frequenza. Gli stub inutilizzati possono causare perdite di segnale, ma la foratura posteriore rimuove le porzioni di stub e i vias interrati le eliminano completamente.