Hi alle, 2-Lagen HF Platinen gibt's ja inzwischen bei LeitOn im Pool (wenn auch etwas teuer). Hat jemand schon einen Hersteller gefunden der 4-Lagen im Pool fertigt? Anforderungen: - Digital >12Gb/s - Analog >10GHz - 4-Lagen Grüße, Marc
Eurocircuits wirbt beim RF-Pool mit sowohl 2 als auch 4 Lagen.
Bonf schrieb: > HF Platinen gibt's ja inzwischen bei LeitOn Was genau verstehst du denn unter HF-Platinen? Es gibt unzählige HF-Schaltungen auf stinknormalem FR4. Ansonsten ist das eine Frage des Layouts und nicht der Herstellung. Also was möchtest du da an besonderen Spezifikationen? Als es noch Antennenverstärker fürs Fernsehen gab waren die meistens aus Pertinax (Hartpapier). Georg
@Jörg
VIELEN DANK! Genau das habe ich gesucht
@Georg
Pertinax gibt es immer noch, ist auch bei Frequenzen <1GHz kein Problem,
aber ich brauche ja wie gesagt >10GHz. Auch höhere Frequenzen sind kein
Problem wenn man alle Leitungen extrem kurz halten kann. Sobald man aber
eine größere Platine hat bei der man viele HF ICs verbinden muss die bei
>10GHz laufen kann man nicht alle Leitungen extrem kurz halten...
Marc
Bonf schrieb: > Pertinax gibt es immer noch, ist auch bei Frequenzen <1GHz kein Problem, > aber ich brauche ja wie gesagt >10GHz Ich wollte dir ja auch nicht Pertinax empfehlen, war nur ein Beispiel. Aber die Frage ist weiterhin, muss es was anders sein als FR4, da sind Daten bis 10 GHz spezifiziert. Du kannst natürlich spezielles HF-Material bestellen, von Isola FR4HF bis Teflon, aber das wird halt teuer bis sehr sehr teuer. Das kann man so oder so halten, entweder auf Nummer sicher gehen und Geld spielt keine Rolle, oder ausprobieren ob es mit "normalem" Material funktioniert (was ich tun würde, hängt natürlich von der Stückzahl ab). Die Lagenzahl hat wenig damit zu tun, eine echte HF-Schaltung wird 2lagig eher nicht möglich sein. Georg
Georg schrieb: > Ich wollte dir ja auch nicht Pertinax empfehlen, war nur ein Beispiel. > Aber die Frage ist weiterhin, muss es was anders sein als FR4, da sind > Daten bis 10 GHz spezifiziert. FR4 ist üblicherweise nur bis 7GHz spezifiziert, und wenn doch hat es grob gesagt bei 10GHz 1dB Verlust pro Zoll. Das ist ok wenn Du direkt vom Ausgangspin deines LNA auf den Steckverbinder gehen kannst, aber es gibt ja noch kompliziertere Schaltungen als das. Und da ist es halt nervig wenn man nach 7,5cm nur noch die Hälfte des Signals hat. Ich finde es auch nicht schlimm 100-200 Euro für eine Platine auszugeben, da die Bauteile die drauf sind meistens auch >500 Euro kosten. Aber wenn man sich einen HF Nutzen bei einem Leiterplattenhersteller machen läßt kostet das halt in der Regel deutlich mehr als 1000 Euro.
Bei den Frequenzen bist du eigentlich automatisch bei Rogers Material. Ich weiss nicht, welcher Pool Hersteller da was anbietet. 4 Lagig wird's nochmal schwieriger, weil das Material sich nicht gut Verkleben lässt. Die KSG macht(e zumindest vor >10 Jahren) sowas, ist aber kein Pool Fertiger. Schnell können die trotzdem, nur ist es vermutlich nicht so günstig.
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310 KB
Guten Morgen, ich finde das Thema sehr interessant und habe einfach mal nach einem Datenblatt von einem FR4-Material gegoogelt. http://physics.bu.edu/~jmott/files/g-2/TrkElectronics/PartsList/Feedthru/Board%20-%20370HR_Data_Sheet1.pdf Anbei findet ihr auch ein Bild davon. Hier sind die für Df und Dk nur bis 5GHZ. Heißt das das Material kann nur bis 5GHz bei längeren Leiterbahnen verwendet werden? MFG Michael
Michael schrieb: > Hier sind die für Df und Dk nur bis 5GHZ. Heißt das das Material kann > nur bis 5GHz bei längeren Leiterbahnen verwendet werden? nein, das heisst, dass das Material bis 5GHz spezifiziert ist. Was darüber passiert muss man ausprobieren. Das ist aber bei FR4 nicht ganz so simpel. Denn durch die Kett- und Schussfadenlage ändert sich ggf. die Impedanz. Man muss also auch dies beim Routen mit beachten. (Im simpelsten Fall routet man solche Leitungen möglichst nur 45° zur Leiterplattenausrichtung, damit sich die Effekte aufheben.) Im Schlimmsten Fall ziehst du ein diff pair so über die Platine, dass eine Leitung auf einem Kettfaden verläuft und die andere genau daneben im reinen Harzbereich. Das allein sorgt für unterschiedliche Impedanzen, was dann wiederum für Störungen sorgt die auf jeder Platine anders sind (Da die Gewebe auf jeder Platine etwas anders liegen können, je nachdem, wo die Platine im Fertigernutzen lag). Rogersmaterial hat diese Unzulänglichkeiten nicht in dem Maße, da es überall Keramisch gefüllt ist. Deshalb nimmt man das dann für Platinen höherer Frequenzen, auch wenn das Epsilon relativ schlechter ist als beim FR4. (Die Signalausbreitungsgeschwindigkeit ist auf Rogers geringer als auf FR4)
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Vor allem gibt es nicht "das FR4". Es gibt ein Dutzend Laminathersteller, die unterschiedliche Produkte dieser Kategorie fertigen. Und die HF-Eigenschaften hängen nicht nur vom Laminat ab, sondern auch von dessen Verarbeitung. Wenn es wirklich auf die Details der dielektrischen Eigenschaften ankommt, dann hat man bei HF-Anwendungen auf FR4 Herstellerbindung, und der Leiterplattenlieferant muss Änderungen in seinem Prozess anzeigen und genehmigen lassen. Kannst Du vergessen bei Poolfertigern und bei Projekten, wo nur alle paar Monate mal ein Fertigungslos bestellt wird. Bei den Rogers-Materialien hast Du den Vorteil, dass hier bei der Bestellung genau bekannt ist welches Material verwendet wird. Damit sind die Eigenschaften auch dann reproduzierbar, wenn die Serie bei einem anderen Hersteller gefertigt wird als der Prototyp.
Soul E. schrieb: > Wenn es wirklich auf die Details der dielektrischen Eigenschaften > ankommt, dann hat man bei HF-Anwendungen auf FR4 Herstellerbindung, und > der Leiterplattenlieferant muss Änderungen in seinem Prozess anzeigen > und genehmigen lassen. Kannst Du vergessen bei Poolfertigern und bei > Projekten, wo nur alle paar Monate mal ein Fertigungslos bestellt wird. Schon bei Nicht-HF PCBs wird bei uns ein Lagenaufbau und dessen Eigenschaften mit dem Hersteller abgestimmt und vertraglich festgelegt. Im prof. Umfeld eher die Regel als die Ausnahme. Für Hobby und Pool aber nicht denkbar.
Du kannst auch im Pool einen Lagenaufbau definieren. Sofern die das umsetzen können ist das kein großes Problem. Die Prüfung der Machbarkeit kostet halt einen Aufbpreis, die "unspezifizierten" Platinen welche sonst im Pool schwimmen werden dann genommen um den Nutzen voll zu machen, wenn das mit den 3 50x50 Mustern nicht gelingt. Spezialmaterial wie Rogers wirst du aber nicht im Pool finden, dessen Verarbeitung, insbesondere als ML Mit Rogers Prepreg (man kann auch FR4 Prepreg nehmen um 2 Rogers Laminate zu verpressen) ist alles andere als einfach. Deshalb finden sich da nur wenige am Markt die das sicher beherrschen.
Christian B. schrieb: > man kann auch FR4 Prepreg nehmen > um 2 Rogers Laminate zu verpressen Dann hat man ein halbes HF-Laminat - das sehe ich als Murks. Es ist übrigens auch schlecht zu berechnen wenn man Material mixt. Die meisten Tools gehen von einheitlichem Material aus. Georg
Georg schrieb: > Dann hat man ein halbes HF-Laminat - das sehe ich als Murks Man kann sogar einen unsymetrischen Aufbau machen, ein Rogers Laminat und darunter eine FR4 Platte. Das ist dann sinnvoll, wenn man nur auf einer Lage die entsprechenden Eigenschaften benötigt und die anderen günstiger sein sollen. Tatsächlich kannst du es als Murks sehen, nach meiner persönlichen Erfahrung war das Mischlaminat dennoch das, was die meissten Kunden bestellt haben, wenn sie nicht nur mit 2 lagigem Rogers auskamen. Gerade weil es sehr teures Material ist überlegt man es sich halt 2mal ob auch die komplette Platine daraus hergestellt werden muss oder nicht doch eine Lage reicht.
Christian B. schrieb: > Gerade weil es sehr teures Material ist überlegt man es sich > halt 2mal ob auch die komplette Platine daraus hergestellt werden muss > oder nicht doch eine Lage reicht. Eine Aussenlage Rogers und darauf Microstrip ist ok, wenn man damit auskommt, aber wie berechnest du die Impedanz einer Stripline mit FR4 auf der einen und Rogers auf der anderen Seite? Abgesehen davon dass dann der Vorteil auch nur halb so gross ist. Georg
Ganz prinzipiell ist die 2. Lage des Rogers Materials sowieso eine Plane, es ist halt die Bezugsfläche zur anderen Lage. D.h. pro Rogers Laminat kannst du sowieso nur eine Strip Line Lage haben. Nun, wie berechnet man das. Ich würde sagen mit Polar. Ich hab schon einige Zeit nicht mehr damit gearbeitet, bin mir aber recht sicher, dass man dort für jede Schicht im Aufbau ein entsprechendes E r angeben kann. Nochzumal das Material hinter einer Plane vollkommen irrelevant ist für die Impedanzberechnung. Das führt uns zum Klassiker: 4 Lagen ML. 2 Aussenlaminate Rogers und beide Verbunden mit einem FR4 Prepreg. Die Striplines sind auf den Außenlagen, die I1 und I2 sind Planes. Zwischen den Planes kann man durchaus FR4 haben, das stört nicht. Die Eigenschaften, für die man Rogers brauch hat man dann auf den Außenlagen. Wie ich schon schrieb, meiner Erfahrung nach ist das der Aufbau, welcher am häufigsten gebaut wurde, jedenfalls als ich noch die Fertigung derartiger Platinen geplant habe. Ist nun allerdings schon ein paar Monde her. Platinen komplett mit Rogers Prepreg gab es, aber die waren sehr selten. So selten, das wir das Prepreg dafür idR nicht vorrätig hatten, da Prepreg nicht unbegrenzt Lagerbar ist musste das für derartige Aufträge immer erst beschafft werden, Entsprechend ging so etwas nicht als Expressbestellung.
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Christian B. schrieb: > D.h. pro Rogers > Laminat kannst du sowieso nur eine Strip Line Lage haben Eine Stripline hat aber GND auf beiden Seiten?? Oder verwechselst du das mit Microstrip? Die Frage bleibt, wie berechnest du die Impedanz wenn die Leitung einerseits mit Rogers und auf der anderen Seite mit FR4 umgeben ist. Dass eine Stripline die elektrischen Felder nur auf der Rogers-Seite aufbaut kannst du ja nicht einfach per Befehl bestimmen, das regelt die Physik. Es dürfte bei unterschiedlichem Isolationsmaterial schon von vornherein schwierig sein überhaupt zu berechnen wie sich die Felder zu den beiden GND-Planes ausbilden. Die meisten Tools lassen nur die Angabe eines einheitlichen Er zu, meines Wissens könnte das was du sagst nur mit einem Field Solver möglich sein, z.B. von IBM. Georg
Georg schrieb: > Die Frage bleibt, wie berechnest du die Impedanz wenn die Leitung > einerseits mit Rogers und auf der anderen Seite mit FR4 umgeben ist. Üblicherweise hast Du oben die HF-Lage mit der Stripline, dann Rogers, dann die Massefläche, dann den FR4 Core. Natürlich bildet sich auch unterhalb der Massefläche ein Feld aus, die ist kein idealer Leiter. Praktisch kann man das aber vernachlässigen. > (...) Die meisten Tools lassen nur die Angabe > eines einheitlichen Er zu, meines Wissens könnte das was du sagst nur > mit einem Field Solver möglich sein, z.B. von IBM. Für die Rechnung nimmst Du das Er zwischen Stripline und Masse. Unterhalb der Masselage wird vernachlässigt.
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Microstrip.png
85 KB
Soul E. schrieb: > Üblicherweise hast Du oben die HF-Lage mit der Stripline Du verstehst nicht: was du beschreibst ist keine Stripline sondern Microstrip. Schau dir mal deine Software an, da gibt es beide Möglichkeiten zur Wahl: Microstrip an der Platinenoberfläche mit GND darunter, Stripline als Innenlage zwischen 2 GND-Planes. Siehe Bildschirmausschnitt. Georg
Gut dann eben Microstrip, wenns dich Glücklich macht. Polar, was ich oben schon als Tool erwähnte, ist ein Field Solver, nur dafür gemacht. Allerdings nicht ganz günstig, deshalb haben das auch nur Firmen, die das wirklich brauchen, wie eben größere LP Fertiger z.B. welche auch Rogers verarbeiten können. Aber selbst Saturn kann mit unterschiedlichen Er rechnen. Es verbietet dir ja niemand, den LSL als FR4 anzusehen. Allerdings sollte dann tunlichst keine Plane mehr kommen. Das ist bei Saturn nicht vorgesehen. Aber wie ich schon sagte, es gibt Software die das kann, oder zumindest in meiner Erinnerung. Ich hab schon seit über 12 Jahren nicht mehr damit gearbeitet. Allerdings ist beides rein theoretischer Natur, denn bei GHz Signalen gibt es weder Stripline noch Microstrips, da sehen die Strukturen dann vollkommen anders aus, das sind dann Treppen aus Leiterzugstücken die keine Verbindung zueinander haben oder Kreissegmente die aus einer Leiterbahn wachsen, sowas in der Art. Mit dem reinen DC Verständnis eines Stromkreises kommt man da nicht mehr weiter.
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