СВЧ платы: инженеры рассказали про технологию, нюансы производства и сферы использования

СВЧ (сверхвысокочастотные) платы – это специализированные печатные платы (ПП), предназначенные для обработки сигналов в значениях частот от 300 МГц до 300 ГГц. Эти платы являются основой для создания высокочастотных электронных устройств.

Особенности создания

Процесс создания таких плат значительно отличается от изготовления обычных печатных плат, например, односторонних, двусторонних или многослойных ПП. Основные различия связаны с необходимостью обеспечения стабильности характеристик сигнала на повышенных частотах, что требует применения специальных технологий и материалов.

В СВЧ используются специальные материалы подложки, такие как, например, PTFE, керамические материалы и высокочастотные ламинаты, например, Rogers или Taconic. Эти материалы обеспечивают низкие потери сигнала и стабильную диэлектрическую проницаемость на высоких частотах. В то время как в обычных ПП часто применяются материалы типа FR4, которые не обеспечивают достаточной стабильности и надежности на СВЧ частотах.

Применяется технология литографии и травления, так как СВЧ платы требуют высокой точности при изготовлении дорожек и отверстий. Из-за высоких частот сигналов, даже малейшие отклонения в ширине дорожек или зазорах между ними могут привести к значительным искажениям сигнала. Поэтому применяются более строгие стандарты и методы контроля, включая фотолитографию с высоким разрешением и точное травление меди.

В производстве СВЧ плат важны методы пайки и соединений, которые минимизируют влияние паразитных элементов (индуктивность и емкость) на работу цепи. Часто используются методы лазерной пайки и термокомпрессионной пайки для обеспечения точности и надежности соединений. Более подробную информацию о производстве СВЧ плат можно узнать, например, на https://service-devices.com/izgotovlenie-pechatnyh-plat/svch-platy/ или любом другом ресурсе по этой теме.

Сферы применения

СВЧ платы нужны в разнообразных сферах, где требуется обработка сигналов в высокочастотном диапазоне:

• Радиолокация. Такие платы используются в радарах для военных и гражданских нужд, так как они способны обеспечить точное обнаружение объектов на больших расстояниях;
• Телекоммуникации. Они необходимы в мобильных и спутниковых устройствах связи для передачи данных на больших скоростях;
• Беспроводные сети. В Wi-Fi, Bluetooth и других беспроводных технологиях СВЧ платы обеспечивают стабильную передачу и прием сигналов;
• Медицинская техника. В устройствах, таких как MRI, СВЧ платы используются для генерации и обработки радиочастотных сигналов.

Различные материалы и их влияние на функциональность СВЧ плат

Материалы, используемые в производстве СВЧ плат, играют ключевую роль в их функционировании и долговечности. Выбор покрытия, такого как иммерсионное золото, серебро или олово, влияет на характеристики платы.

• Иммерсионное золото (ENIG) используется из-за своей высокой проводимости и стойкости к окислению. Оно обеспечивает низкие потери сигнала и отличную стабильность характеристик во времени. Золото также применяется для улучшения пайки и повышения долговечности платы, особенно в условиях высокой влажности или агрессивных сред;
• Иммерсионное серебро, как и золото, обладает высокой проводимостью, но менее стойко к окислению. Серебро используется для тех же целей, что и золото, однако его преимущество заключается в меньшей стоимости. Серебряное покрытие часто применяется в массовом производстве, где критичен баланс между стоимостью и качеством;
• Иммерсионное олово является более дешевым вариантом покрытия и используется в тех случаях, когда требования к качеству сигнала менее строгие. Однако оно более подвержено окислению и не так стабильно на высоких частотах, как золото или серебро.

• Интереснейшие публикации иркутских СМИ — в соцсетях: ВКонтакте, Одноклассники, Telegram