고주파 PCB(HFP)
고주파 PCB 제조는 전자 장비 및 제품에 특수 신호 요구 사항이 필요할 때 사용될 수 있습니다. 500MHz~2GHz의 주파수 범위가 작동 환경이므로 고성능 애플리케이션에 이상적입니다. 오늘날 전자 기기의 복잡성이 급격히 증가하고 있으므로, 더 빠른 신호 흐름을 제공하기 위해 고주파 PCB가 필요합니다.
1. 일반적으로 유전율이 낮고(약 2.40) 허용 오차가 엄격합니다.
2. 손실 계수가 작습니다. 따라서 손실 탄젠트가 낮습니다. 따라서 신호 전파 속도가 빠르고 신호 왜곡이 적습니다. 따라서 높은 신뢰성이 요구되는 고주파 애플리케이션에 적합합니다.
3. 이 PCB는 Z축 CTE가 비교적 낮아 열적으로 안정적인 구조를 가지고 있습니다. 따라서 낮은 CAF 저항과 낮은 Z축 CTE는 이러한 PCB의 긴 수명으로 이어집니다.
4. 치수 안정성이 우수하여 극한 환경 조건에도 적합합니다.
5. 이 소재는 수분 흡수율이 낮아 열과 습기에 대한 저항성이 뛰어납니다.
6. 리플로우 조건에 이상적인 특성을 가지고 있어 산업용으로 적합합니다.
고속 PCB 대 고주파 PCB
PCB 업계에서는 종종 '고속 PCB 레이아웃'과 '고주파 PCB 레이아웃'이라는 용어를 혼동합니다. 두 용어가 같다고 생각하기 때문입니다. 하지만 사실은 그렇지 않습니다. 두 용어의 의미는 완전히 다르기 때문입니다.
고속 PCB 설계는 매우 빠른 속도로 데이터를 전송할 수 있어야 하는 PCB와 관련이 있습니다. 따라서 시간 영역을 의미합니다.
고주파 PCB 설계는 고주파 및 단파장 신호를 처리하는 PCB와 관련이 있습니다. 따라서 입출력 신호의 전자기파를 의미합니다.
고주파 PCB 레이아웃은 고주파로 작동하기 때문에 극심한 열에 노출되는 경우가 많습니다. 재료가 적합하지 않으면 열응력이 축적될 수 있습니다. 따라서 열팽창 계수(CTE)가 양호한 재료를 선택해야 합니다. 또한, 재료는 작동 중 열화되지 않도록 높은 치수 안정성을 가져야 합니다.
- 저희는 일반적으로 이러한 소재를 첨단 응용 분야에 활용합니다. 따라서 제작에 사용하는 소재는 뛰어난 열전도도와 전기 전도성을 가져야 합니다.
- 고주파 PCB는 극한 환경에 자주 사용됩니다. 따라서 부식 및 습기에 대한 높은 내성을 갖춰야 합니다. 따라서 고주파 PCB 제작에 사용하는 재료는 습기 흡수에 대한 내성을 가져야 합니다.
- 고주파 신호는 노이즈에 매우 민감합니다. 따라서 이러한 PCB 제작에는 임피던스 허용 오차가 더 작은 재료를 사용해야 합니다.
다음 차트는 고주파 PCB 소재를 선택하는 데 도움이 될 것입니다.
| 자재 | 유전 상수 | 발산 계수 | 적층 온도(oF) | 재용융 온도(oF) |
|---|---|---|---|---|
| FEP | 2.10 | 0.0010 | 565 | 520 |
| PTFE | 3.00 | 0.0013 | 700 | 640 |
| LCP | 2.90 | 0.0025 | 554 | 520 |
| 열경화성 탄화수소 | 3.90 | 0.0040 | 350 | N/A |
| FR-4 | 4.50 | 0.0180 | 360 | N/A |
우리는 거의 모든 산업에서 고주파 PCB를 사용합니다. 하지만 일상생활에서도 고주파 PCB와 상호 작용합니다. 은행 ATM, 자판기, 이를 읽는 데 사용하는 컴퓨터, 인터넷 검색에 사용하는 휴대폰, 그리고 집이나 사무실의 Wi-Fi 라우터 등에서 고주파 PCB를 볼 수 있습니다.
고주파 PCB에 의존하는 주요 산업 분야는 다음과 같습니다.
- 특히 신호 무결성 검증이 필요한 네트워크 통신입니다.
- 작은 회로 배치를 필요로 하는 소형 장치를 제조합니다.
- 우수한 임피던스 제어가 필요한 장치를 위한 모듈을 설계합니다.
- 공항의 디지털 카운터와 같이 소비자에게 직접 설치되는 전자 기기. 이러한 기기는 첨단 제어가 필요하고, 대량의 데이터를 처리하며, 고객과 짧은 시간 간격으로 상호 작용하기 때문에 고주파 PCB를 사용합니다.
- 다양한 신호에 대한 고속 디지털 테스트 보드를 설계 및 제작합니다. 여기에는 RF 신호의 롤오프 테스트가 포함됩니다.
- 매우 밀도가 높은 의료 장비를 제조하는 작업은 속도가 빠르지만 비용이 저렴합니다.
이 문제에 대한 다양한 관점이 존재합니다. 하지만 언제 고속 설계를 선택해야 하는지에 대한 명확한 정의는 없습니다. 따라서 주로 고객의 특정 상황에 따라 달라집니다. 하지만 저희는 고객이 이러한 결정을 쉽게 내릴 수 있도록 다음과 같은 고주파 PCB 설계 가이드라인을 마련했습니다.
- PCB 레이아웃에서 신호 무결성 문제가 발생하는 경우 고속 설계를 고수하는 것이 좋습니다.
- 일부 전문가들은 특정 기기에 특화된 접근 방식을 권장합니다. 따라서 휴대폰, 마더보드, DSL 라우터, 자판기를 설계하는 경우 고속 설계를 고려해야 합니다. 하지만 이 접근 방식은 USB, HDMI, SATA 또는 PCI Express를 PCB에 통합해야 하는 경우에도 고주파 PCB를 사용해야 함을 시사합니다.
- 고속 설계를 선택하는 또 다른 중요한 기준은 집중 회로를 사용하는지, 아니면 분산 회로를 사용하는지입니다. 집중 시스템은 서로 균일하게 상호 작용하는 작은 물리적 시스템이므로 고속으로 간주되지 않습니다. 그러나 시스템이 독립적으로 작동하는 경우, 고속 설계가 필요한 분산 시스템입니다.
다음 경험 법칙은 여러분에게 큰 지침이 될 것입니다. 따라서 다음 사항을 기억하세요.
"트레이스 길이가 가장 빠른 신호 파장의 상당 부분을 차지하게 되면 고속 설계를 고려해야 합니다."
이는 크기가 큰 PCB는 상당히 낮은 주파수에서 고속 설계 솔루션을 필요로 한다는 것을 의미합니다. 반면 크기가 작은 PCB는 상대적으로 높은 주파수에서 고속 설계 솔루션을 필요로 합니다. 이 둘의 차이는 트레이스 길이의 차이에서 비롯됩니다.
TestPcbas는 PCB 업계에서 명성이 높은 회사로, 2006년부터 수년간의 경험을 쌓아 왔습니다. 고객의 요구에 맞춘 맞춤형 고주파 PCB 설계 및 개발을 전문으로 합니다. 정교한 설비와 필수 표준 인증을 보유하고 있습니다. 탁월한 성능의 PCB가 필요하시다면 지금 바로 TestPcbas와 고주파 PCB 프로젝트에 대해 상담해 보세요.
