Fossa għall-evitar tal-falliment termali tal-bord RF ta 'frekwenza għolja: kif tqabbel b'mod preċiż is-sottostrat b'koeffiċjent ta' konduttività termali adattat
Parametri ewlenin ta 'konduttività termali għal tipi differenti ta' materjali
| Tip ta' Materjal | Konduttività termali tipika | Karatteristiċi ewlenin |
|---|---|---|
| Sostrat taċ-ċeramika tan-nitrur tal-aluminju (AlN). | 150 ~ 180 W/mK | Konduttività termali għolja ħafna, CTE qrib iċ-ċipep tas-silikon, tnaqqas b'mod sinifikanti l-istress termali |
| Sostrat taċ-ċeramika tal-ossidu tal-aluminju | ~ 20 ~ 30 W/mK | Reżistenza għat-temperatura qawwija ħafna, adattata għal xenarji ta'-frekwenza għolja, ħarxa, ta'-qawwa għolja 'l fuq minn 50GHz |
| Substrat ibbażat fuq l-aluminju ta 'qawwa għolja | Akbar minn jew ugwali għal 0.8 W/mK | Spiża moderata, adattata għal xenarji RF konvenzjonali ta 'qawwa medja sa għolja |
| PTFE mimli ċeramika (bħal Taconic RF-60) | 0.4 W/mK | Jibbilanċjaw telf dielettriku baxx u konduttività termali bażika, adattati għal xenarji ta'-frekwenza għolja fil-komunikazzjoni u l-kontroll industrijali |
| Rogers RO5870 | 0.22 W/mK | Telf dielettriku baxx, adattat għal radar ta 'enerġija konvenzjonali ta' 8-40GHz u xenarji ta 'mewġ millimetriku 5G |
| Rogers RO5880 | 0.2 W/mK | Df ultra baxx, ottimizzat għal xenarji ta' telf baxx ta' mewġ millimetriku |
| FR4 modifikat | 0.3 ~ 0.5 W/mK | Spiża estremament baxxa, adattat biss għal xenarji ta'-enerġija baxxa u ta' frekwenza-baxxa taħt 2.5GHz |
Prinċipji ewlenin ta 'ġudizzju għall-għażla tal-koeffiċjent tal-konduttività termali
Livell ta 'enerġija ta' tqabbil ta 'prijorità: Għal xenarji ta' fluss ta 'sħana għolja bħal amplifikaturi ta'-qawwa għolja u radars fl-ajru, sottostrati taċ-ċeramika AlN huma preferuti biex jiġi evitat tisħin żejjed lokali li jista 'jikkawża ħsara fl-apparat; F'xenarji ta 'komunikazzjoni konvenzjonali ta' qawwa baxxa għal medja, materjali ta 'frekwenza għolja bbażati fuq PTFE -b'qawwa ta' 0.2 ~ 0.5 W/mK jistgħu jissodisfaw ir-rekwiżiti.
B'kont meħud tal-prestazzjoni elettrika ta'-frekwenza għolja: L-indiċi Df ma jistax jiġi sagrifikat għall-insegwiment ta 'konduttività termali għolja. Il-medda tal-frekwenza tal-mewġ millimetriku għandha tiżgura Df Inqas minn jew ugwali għal 0.002. Taħt din il-premessa, il-konduttività termali għandha tkun massimizzata biex tevita li t-telf tas-sinjal jiġi kkonvertit f'sħana addizzjonali.
Tqabbil sinkroniku CTE: Il-koeffiċjent ta 'espansjoni termali tal-materjal magħżul għandu jkun qrib dak taċ-ċipep tal-qalba bħal GaAs u silikon biex jipprevjeni l-qsim tal-istann waqt iċ-ċikliżmu tat-temperatura. Is-sottostrati taċ-ċeramika għandhom vantaġġi sinifikanti f'dan ir-rigward.
Prijorità tal-verifika tas-simulazzjoni: Id-dejta tas-simulazzjoni turi li taħt l-istess kundizzjonijiet Df, iż-żieda tal-konduttività termali minn 0.2 W/mK għal 1.5 W/mK tista 'tnaqqas iż-żieda fit-temperatura għal kull unità ta' qawwa tad-dħul b'0.82 grad /W. Taħt qawwa ta 'input ta' 50W, it-tkessiħ ġenerali jista 'jilħaq 40 grad, li huwa ħafna aħjar milli sempliċement inaqqas l-effett tad-dissipazzjoni tas-sħana ta' Df.
Skema ta' għażla ottimali għal xenarji tipiċi
Xenarji ta 'qawwa għolja għal komunikazzjoni tar-radar militari/satellita: Agħżel sottostrat taċ-ċeramika AlN b'konduttività termali ta' 150-180 W/mK, u għaqqadha ma 'saff dielettriku PTFE mimli ċeramika biex tikseb telf ta' sinjal ultra baxx u kapaċità aħħarija ta 'dissipazzjoni tas-sħana.
Xenarju tar-radar immuntat fuq vettura 5G mewġa millimetrika/77GHz: Rogers RO5870 huwa preferut, b'konduttività termali ta '0.22 W/mK li tista' tissodisfa r-rekwiżiti tat-tkessiħ tal-enerġija konvenzjonali filwaqt li tiżgura Df Inqas minn jew ugwali għal 0.0012, tibbilanċja l-prestazzjoni u l-ispiża.
Kontroll industrijali/xenarji ta 'komunikazzjoni ta' enerġija żgħira u medja: Agħżel materjali PTFE mimlija taċ-ċeramika bħal Taconic RF-60, b'konduttività termali ta '0.4 W/mK li hija adattata għall-biċċa l-kbira tax-xenarji, filwaqt li għandha wkoll stabbiltà kostanti dielettrika eċċellenti u kompatibilità qawwija tal-ipproċessar.
Xenarju ta' spiża baxxa, -frekwenza baxxa, enerġija-baxxa: jintgħażel FR4 modifikat ta 'konduttività termali għolja, b'koeffiċjent ta' konduttività termali ta 'Ikbar minn jew ugwali għal 0.8 W/mK, adattat għal xenarji RF mhux ħorox taħt 2.5GHz, li jikkontrollaw ħafna l-ispejjeż tal-materjal.