Základní požadavky na výkon substrátů v leteckých scénářích
Extrémní prostředí, kterému čelí zařízení pro letectví a kosmonautiku, daleko přesahuje prostředí běžných průmyslových scénářů a na substrát je kladeno pět přísných požadavků:
Extrémní teplotní adaptace: Je nutné pokrýt široký teplotní rozsah -65 stupňů ~+260 stupňů, aby se zabránilo delaminaci mezivrstvy a praskání mědi v pórech způsobené nevhodnou tepelnou roztažností
Silná radiační tolerance: Celková ionizující dávka (TID) musí odolat expozici kosmického záření více než 100 krad (Si), aby se zabránilo posunu dielektrických parametrů
Nízké dielektrikum a vysoká stabilita: Udržujte stabilní parametry Dk/Df ve frekvenčním pásmu milimetrových vln, což zajišťuje vysokorychlostní přenos signálu bez zkreslení
Nízké uvolňování vakua: Celkové množství těkavých látek ve vakuovém prostředí je menší nebo rovno 1 %, aby se zabránilo kontaminaci optických a přesných součástí uvnitř kabiny
Vysoká mechanická pevnost: schopnost odolat náhodným vibracím 20-2000 Hz, mechanickým nárazům přes 50 g a dlouhodobému provozu bez strukturální poruchy
Indikátory výběru jádra pro vysokofrekvenční a vysokorychlostní scénáře
Pro vysokofrekvenční a vysokorychlostní aplikace, jako je vesmírná komunikace a radar, průvodce specifikuje dvě základní dimenze výběru:
Přesná kontrola dielektrických parametrů: materiály s teplotním driftem Dk menším nebo rovným ± 0,05 a Df menším nebo rovným 0,007 při 10 GHz jsou upřednostňovány, aby se zabránilo posunu časování signálu a nadměrné ztrátě vložení
Kontrola ztráty vodiče: Spárováno s ultra-nízkoprofilovou měděnou fólií HVLP nebo válcovanou měděnou fólií, snižuje vysokofrekvenční dodatečné ztráty způsobené kožním efektem a zajišťuje kvalitu očního diagramu 56G-PAM4 a vyšší ultra vysokorychlostní spoje
Základní principy a základ pro výběr
Průvodce specifikuje tři základní principy výběru a poskytuje směrodatné standardní odkazy:
Priorita pro adaptaci na životní prostředí: substráty PI/kyanát ester s odolností vůči záření a širokým teplotním rozsahem jsou preferovány pro kosmické lodě na nízké oběžné dráze Země, zatímco lehké polyfenylenetherové substráty mohou být zdůrazněny pro atmosférická letadla
Vyvážený výkon bez redundance: Základní řídicí komponenty upřednostňují spolehlivost, zatímco vedlejší signálové moduly kontrolují náklady a zároveň splňují specifikace, čímž se vyhýbají slepé honbě za nadrozměrnými materiály a plýtváním
Shoda a sledovatelnost: Výběr musí vyhovovat domácím a zahraničním specifickým normám pro letectví a kosmonautiku, jako jsou MIL-P-50884, EN24900, GJB2438A atd., aby bylo zajištěno, že výkon každé šarže materiálů bude sledovatelný.
Společné body výběru, jak se vyhnout nástrahám
Průvodce konkrétně poukazuje na tři typy mylných představ o vysokofrekvenčním výběru v tomto odvětví:
Abychom se u jednobodových parametrů Dk/Df nespoléhali pouze na manuál dodavatele, je nutné sjednotit testovací podmínky podle standardu IPC-TM-650, aby se eliminovala výkonnostní mezera mezi simulací a skutečným testováním.
Kompatibilitu mezi CTE osou Z substrátu a vrstvou mědi nelze ignorovat. Pro letecké aplikace by CTE osy Z měla být řízena na 12-15 ppm/stupeň, vysoce v souladu s parametrem 16ppm/stupeň měděné vrstvy, aby se zabránilo prasknutí stěny otvoru při tepelném šoku
Přísně zaveďte správu materiálu „first in, first out“ (FIFO) pro jádrové desky a polovytvrzené desky, aby se zabránilo tomu, že exspirace materiálu způsobí snížení adheze laminace a odchylky dielektrických parametrů