고주파 보드의 정의
고주파 PCB는 고주파 인쇄 회로 기판이라고도 하며, 고주파 신호를 처리하고 전송할 수 있는 특수 설계 회로 기판입니다. 이러한 유형의 회로 기판은 고속 전송 중 신호의 무결성과 신뢰성을 보장하기 위해 설계 및 제조 중에 여러 요소를 고려해야 합니다. 다음은 고주파 보드의 정의입니다.
주파수 범위: 일반적으로 고주파 보드는 1GHz 이상의 주파수를 가진 PCB 회로 보드로 정의할 수 있습니다. 주로 고주파(300MHz 이상의 주파수 또는 1m 미만의 파장) 및 마이크로파(3GHz 이상의 주파수 또는 0.1m 미만의 파장) 분야의 PCB에 사용됩니다.
재료 선택: 고주파 보드는 일반적으로 Rogers, Taconic, Isola, F4B, TP-2 등과 같은 특정 재료로 만들어집니다. 이러한 재료는 유전율이 높고 손실 계수가 낮아 고주파 통신 및 마이크로파 분야의 응용 분야에 적합합니다.
성능 특성: 고주파 회로의 스킨 효과로 인해 고주파 보드는 고주파 구성 요소의 효과적인 전송을 보장하고 신호 감쇠를 줄이기 위해 좋은 유전 특성을 가져야 합니다. 또한 고주파 보드는 높은 정밀도, 높은 안정성 및 좋은 방열 성능을 가져야 합니다.
1.2 고주파 보드의 적용 분야
통신 장비: 무선 기지국, 위성 통신 장비, 안테나 시스템, 필터 등은 고속 데이터 전송과 안정적인 통신을 지원하기 위해 고주파 보드가 필요합니다. 자동차 전자 제품: 자동차 엔터테인먼트 시스템, 내비게이션 시스템, 고급 운전자 지원 시스템(ADAS), 자동차 충돌 방지 레이더 등에서는 고주파 보드를 사용하여 복잡한 전자 제어 기능을 구현합니다. 의료 장비: 고주파 보드를 사용하여 정밀한 의료 데이터와 이미지를 전송하는 진단 및 치료 장치입니다. 항공 우주 및 군사 분야: 공중 및 지상 레이더 시스템, 밀리미터파 응용 분야 등은 고주파 보드의 고온 저항성, 내식성 및 높은 절연 특성을 활용합니다. 가전 제품: 스마트 홈, 웨어러블 기기, 텔레비전, 휴대폰, 카메라 등은 고주파 보드를 사용하여 더 빠른 데이터 처리 및 전송을 달성합니다. 산업 제어: 계측기, 미터, 산업 자동화 통신 등은 신호 전송의 속도와 안정성을 보장하기 위해 고주파 보드가 필요합니다. 무선 주파수 식별(RFID): 태그 및 판독기에서 고주파 보드를 사용하여 빠른 데이터 읽기 및 쓰기를 달성합니다. 라이브 방송 위성: 고주파 보드를 사용하여 고주파 신호 전송을 처리합니다. 마이크로파 링크: E-대역 지점 간 마이크로파 링크 및 기타 애플리케이션은 전송 중 신호 감쇠를 줄이기 위해 손실이 적은 고주파 보드가 필요합니다. 서버 및 데이터 센터: 클라우드 컴퓨팅과 빅데이터의 발전으로 서버 및 데이터 센터에서 사용되는 고주파 보드에 대한 수요도 증가하고 있습니다.
2, 고주파 기판의 재료 특성
2.1 유전율과 유전손실
2.1.1 유전율(Dk)
유전율은 전기장에서 전하를 저장하는 물질의 능력을 설명하는 물리량입니다. 고주파 판의 경우 유전율의 크기는 전송 속도와 신호 품질에 직접적인 영향을 미칩니다.
특성 분석:
작고 안정적: 고주파 보드 기판의 유전율은 작고 안정적이어야 합니다. 일반적으로 유전율은 작을수록 좋습니다. 이는 신호의 전송 속도가 재료의 유전율의 제곱근에 반비례하고, 높은 유전율은 신호 전송 지연을 쉽게 일으킬 수 있기 때문입니다.
주파수 의존성: 유전율은 주파수에 따라 달라질 수 있습니다. 예를 들어 Rogers RO4350B 고주파 보드는 10GHz 주파수에서 유전율 값을 3.48로 측정했지만 24GHz 주파수에서는 유전율이 약간 감소하여 3.47이 되었습니다.
재료 선택: 고주파 신호의 전송 요구 사항을 충족하기 위해 고주파 보드 재료는 일반적으로 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 열가소성 재료 및 탄화수소 수지(PCH) 열경화성 재료와 같이 유전율이 낮은 재료가 선택됩니다.