PCB ibridi su materiali RO4350B e FR4, RT duroid 5880

PCB ibridoLo stack-up ottimizza l'integrità del segnale e il costo del PCB

Oggi parleremo di PCB ibrido. Ci riferiamo principalmente al materiale ad alta frequenza miscelato con vetro epossidico.

Vediamo lo stack-up per avere un'idea della struttura ibrida.

Dallo strato 1 allo strato 2 è il nucleo del materiale ad alta frequenza RO4350B e dallo strato 3 allo strato 4 è il nucleo del vetro epossidico FR-4. I 2 nuclei sono uniti da un foglio di adesivo (preimpregnato).

Tipi di PCB ibridi

Il PCB ibrido può essere una miscela di FR-4 e materiale ad alta frequenza come sopra menzionato, un altro tipo è una miscela di materiale ad alta frequenza con costante dielettrica (DK) diversa, ad esempio RT/duroid 5880 e RO4350B ecc.

Perché utilizziamo PCB ibridi?

Ci sono 3 ragioni principali che ci convincono ad utilizzare questo tipo di PCB multistrato ad alta frequenza, ovvero il costo, l'affidabilità migliorata e le proprietà elettriche migliorate.

Il costo del materiale ad alta frequenza è molto più alto dell'FR-4, a volte, quando l'uso ibrido di FR-4 e materiale ad alta frequenza può risolvere il problema dei costi.

Causa problemi di affidabilità quando il valore CTE del materiale PCB utilizzato è relativamente alto, mentre alcuni materiali ad alta frequenza hanno caratteristiche CTE elevate. Quando un materiale FR-4 a basso CTE viene combinato con un materiale ad alto CTE per realizzare una scheda multistrato, il CTE composito è accettabile, migliorando così l'affidabilità.

Nella maggior parte dei casi, alcune linee della scheda PCB mista richiedono prestazioni elettriche molto elevate, altre non ne richiedono elevate, in questo caso le parti con bassi requisiti di prestazioni elettriche verranno utilizzate FR4, mentre le parti con requisiti di prestazioni elettriche elevate utilizzeranno materiali ad alta frequenza più costosi. Alcuni utilizzano diversi DK di materiale per realizzare PCB misti, è anche per migliorare le proprietà elettriche, come in alcune applicazioni di combinatori e filtri, utilizzando diversi valori di materiale DK.

                                                                             Microsezione di un PCB ibrido

Perché scegliere FR-4?

La miscela di FR-4 e materiali ad alta frequenza sta diventando sempre più comune perché FR-4 e la stragrande maggioranza dei materiali ad alta frequenza presentano pochi problemi di compatibilità.

Laminazione

Per ottenere una laminazione affidabile, scegliamo innanzitutto un foglio in PP di materiale ad alta frequenza e utilizziamo il ciclo di pressatura corretto. Lo strato adesivo dello stesso materiale è più favorevole al ciclo di pressatura più semplice.