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No design de fundo das cavidades protegidas, o uso de fita de folha de cobre dupla condutiva é geralmente feito através de "pegar um círculo ao longo da corda" ou "pegar um pedaço em cada canto". A intuição por trás desta abordagem é simples: quanto mais pontos de fundamento, mais completo o fundamento, e quanto mais confiável o escudo.
Em cenários de baixa frequência e DC, essa intuição geralmente é verdadeira. Mas na banda de frequência GHz, a eficácia do ciclo de fundo já não é determinada pelo "número de pontos de fundo", mas pela indução parasitária e área de ciclo do caminho de retorno. O fundamento de vários pontos não razoável pode resultar em uma eficácia de escudo menor que um único ponto fundamento com a menor área de circuito projetado.
O fundamento de alta frequência se refere à "indução de circuitos", não ao "número de pontos de fundamento"
O caminho de retorno da corrente de alta frequência segue o princípio da impedência mínima, em vez do caminho geometricamente mais curto. Quando a cavidade de escudo está conectada ao plano terrestre em múltiplas posições através de cinta dupla condutiva, cada ponto de fundo forma um caminho de retorno independente. Pode haver uma diferença potencial entre esses caminhos, especialmente quando há um modo resonante dentro da cavidade. O ciclo de terra entre diferentes pontos de fundo irá acoplar ruído, o que irá realmente danificar a integridade do escudo da cavidade.
Há um detalhe facilmente esquecido na folha de especificação de 3M 1181: sua eficácia de escudo média 66 dB no intervalo de 300 kHz – 2,5 GHz, e pode alcançar mais de 80 dB a 1 GHz. No entanto, a rotulagem da resistência ao contato da camada adesiva inclui a condição de "exigir pressão para garantir a condutividade". Isso significa que o estado de contato real da fita em diferentes posições na parede da cavidade não é consistente, e a dispersão de impedância entre os pontos de fundo será convertida em uma parte do ciclo terrestre em altas frequências. Um aumento no número de pontos de base não é automaticamente igual a uma diminuição na impedência total do caminho de retorno; Se há uma diferença significativa de impedência entre os pontos de fundo, múltiplos pontos de fundo podem, em vez disso, guiar a corrente de refluxo para formar um ciclo inesperado dentro da cavidade.
Propriedades dietelétricas da camada adesiva: parâmetros parasitas de alta frequência mascarados por "condução"
A condutividade do eixo Z da fita dupla condutiva depende das partículas condutivas na camada adesiva, mas a matriz dielétrica entre as partículas na camada adesiva não é "eletricamente transparente" em altas frequências. A an álise técnica da indústria aponta claramente que a camada adesiva condutiva de fita dual condutiva não é um condutor ideal. Em altas frequências, a matriz dielétrica (Dk, Df) entre partículas condutivas na camada adesiva afetará a impedância geral, e Dk/Df instável introduzirá capacidade parasitária, mudando a impedância característica da linha de transmissão.
O papel deste parâmetro parasita no circuito de fundo é dual. Por um lado, a capacitância parasitária da camada adesiva fornece um caminho "bypass" para ruído de alta frequência, que não existe em baixas frequências mas pode alterar a distribuição da corrente de refluxo na banda de frequências GHz. Por outro lado, se houver flutuações intra-lote ou inter-lote na camada adesiva Dk/Df entre diferentes pontos de fundamento, a impedência de alta frequência de cada ponto de fundamento não será mais consistente, e a distribuição potencial entre as paredes da cavidade tornará imprevisível.
Os produtos fronteiriços controlam a flutuação dielétrica de alta frequência da camada adesiva dentro de 5% otimizando a dispersão de preenchimentos e sistemas de resina, mas esse indicador geralmente não é fornecido nas especificações de fitas comuns de dupla condução. Se focarmos apenas em "se a superfície adesiva está conectada ou não" e "resistência vertical" ao selecionar, a estabilidade do circuito de fundo de alta frequência está na verdade em estado não verificado.
Surface roughness of copper foil: amplified losses at the circuit level
A influência da rugosidade da superfície da fólia de cobre na perda de inserção só pode diferir por alguns dB em um único caminho de fundo. Mas numa estrutura de cavidade multi-ponto, essa perda será superposta e amplificada no nível do circuito.
O efeito da pele concentra a corrente na banda de frequência GHz em uma camada muito fina na superfície da folha de cobre. Estender o caminho atual numa superfície bruta aumenta efetivamente a resistência à série. Pesquisas mostraram que, a 10 GHz, a perda causada pela rugosidade pode ser mais de 20% maior que a de superfícies lissas. Para a cavidade de escudo de radar de 77 GHz ou SerDes de alta velocidade, se o substrato da fólia de cobre da fita dupla condutiva for selecionado como uma fólia de cobre eletrolítica estándar de alta rugosidade, a impedência de alta frequência de cada ponto de fundo inclui essa perda adicional de superfície; Quando múltiplos pontos de base estão conectados em paralelo, a melhoria da impedência total de retorno será compensada pelo aumento da impedência de um ponto.
O 3M 1181 utiliza folha de cobre mole anelada com uma espessura total de 0,066 mm, substrato de folha de cobre de 0,036 mm e camada adesiva de 0,030 mm. Sua eficácia de escudo atinge mais de 80 dB a 1 GHz, indicando que, sob disposição razoável, a fita condutiva dual pode fornecer escudo de alta frequência útil; Mas a premissa desses dados é que a camada adesiva é completamente presa e a disposição dos pontos de fundo é razoável, em vez de "automaticamente estabelecida após um círculo completo".
A condição de "fundamento de um ponto único" tornar-se razoável novamente em altas frequências
Em circuitos analógicos de baixa frequência, o solo é usado para evitar ciclos terrestres. No escudo de cavidade de alta frequência, a racionalização do fundamento de um ponto vem de uma lógica diferente: quando o número de pontos de fundamento é reduzido para o mínimo projetado, a forma geométrica do caminho de retorno torna-se controlável, a área do ciclo pode ser minimizada e a indução parasitária diminui em consequência.
Para a aplicação de fita de fólia de cobre dupla condutiva em cavidades de escudo, o julgamento topologico viable é priorizar o estabelecimento de pontos de fundo na posição com a maior densidade corrente na parede da cavidade (geralmente perto da fonte ou lacuna de ruído), em vez de distribuir uniformemente. Se a distância entre os pontos de fundo for maior que uma certa proporção do comprimento de onda correspondente à maior frequência operacional (como λ/20), a diferença potencial entre as paredes da cavidade pode não ser efetivamente homogenizada. Neste caso, aumentar o número de pontos de fundo é significativo; Se o espaço já for pequeno o suficiente, continuar a aumentar o ponto de base só aumentará a incerteza do ciclo terrestre e não melhorará o caminho de retorno.
Seleção e layout julgamento baseado na topologia de circuitos
Primeiro, desenhar o caminho do refluxo e então determinar o número e localização dos pontos de base
Não comecem de "pegar algumas peças", mas comecem de "onde vem corrente de ruído de alta frequência e precisa voltar para". O ponto de fundo deve ser colocado no local com a maior densidade de corrente de refluxo, em vez de distribuído uniformemente ou completamente ligado ao longo da articulação. Para o escudo da cor de cavidade, a ligação contínua é razoável em cenários específicos, mas essa racionalidade depende da própria cor ser parte do caminho de refluxo, em vez de "pegar alguns pedaços adicionais apenas em caso".
Em segundo lugar, incorporar a estabilidade da camada adesiva Dk/Df em seleção de alta frequência, em vez de apenas confirmar a resistência vertical
A condutividade do eixo Z da fita dupla condutiva é uma condição necessária, mas não uma condição suficiente para o fundamento de alta frequência. Exigir que os fornecedores forneçam dados sobre a constante dielétrica e o fator de perda da camada adesiva na faixa de frequência alvo, ou pelo menos forneçam curvas medidas de perda de inserção para estruturas que contêm camadas adesivas. Produtos com flutuação dielétrica de camada adesiva controlada dentro de 5% têm melhor coerência de impedância de alta frequência em cada ponto de fundo em cenários de fundo multipontos, e menor risco de ciclo terrestre.
Em terceiro lugar, priorizar a seleção de substratos de fólia de cobre de baixa rugosidade em cavidades de alta frequência e confirmar a consistência do processo de laminação
A influência da rugosidade da superfície da fólia de cobre sobre a impedância de um único ponto será superposta em estruturas multipontos de fundo. Para escudos de cavidade acima de 3 GHz, deve ser preferida fólia de cobre rolada ou fólia de cobre eletrolítica de perfil ultra baixo, e os fornecedores devem ser obrigados a fornecer dados de rugosidade da superfície (Rz). Ao mesmo tempo, a condição de que a resistência ao contato da camada adesiva "precisa ser pressurizada para assegurar a condutividade" significa que a coerência do processo de ligação determina diretamente a dispersão da impedência de cada ponto de fundo. Durante o estágio da amostra, a resistência ao sobreposto de múltiplos pontos de fundo deve ser medida em condições de linha de produção real, em vez de apenas amostrar uma peça.
Advanced Institute (Shenzhen) Technology Co., Ltd.A linha de produto de fita de cobre dupla condutiva cobre a folha de cobre eletrolítica e substratos de folha de cobre rolada. A camada adesiva é cheia de partículas condutivas para alcançar a condutividade do eixo Z, fornecendo dados sobre a constante dielétrica e fator de perda da camada adesiva na faixa de frequência alvo, bem como opções para folhas de cobre com diferentes níveis de rugosidade da superfície.
O produto suporta rolos, folhas e corte de precisão, e pode fornecer sugestões de forma de corte de morte baseadas na disposição do ponto de fundo da cavidade de escudo. Para mais informação técnica, visitehttp://www.avanzado.cn/.