خرج ومدخل مضخم الطاقة (PA)

• التعريف: لوحة LDMOS PA PCB هي لوحة دوائر متخصصة مصممة لدعم ترانزستورات أشباه الموصلات المعدنية المؤكسدة المنتشرة جانبيًا (Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor)، وتُستخدم بشكل أساسي في تضخيم الترددات الراديوية عالية الطاقة لمحطات القاعدة والرادار.
• الأهمية الحرارية: على عكس لوحات المنطق القياسية، فإن نمط الفشل الأساسي لتطبيقات LDMOS هو الانهيار الحراري (thermal runaway)؛ لذا فإن استراتيجيات تبديد الحرارة الفعالة (مثل العملات النحاسية، ومزارع الفتحات) غير قابلة للتفاوض.
• تسلسل المواد: بينما يعتبر FR4 رخيصًا، تتطلب تصميمات LDMOS بشكل شبه حصري رقائق عالية التردد (مثل Rogers أو Taconic) أو تراكيب هجينة للحفاظ على سلامة الإشارة.
• التأريض: تأريض المصدر أمر بالغ الأهمية لأداء الترددات الراديوية؛ يجب أن تضمن عملية تصنيع لوحة الدوائر المطبوعة مسارات ذات حث منخفض للغاية إلى مستوى التأريض.
• التحقق: الاختبارات الكهربائية القياسية غير كافية؛ يلزم إجراء اختبارات التعديل البيني السلبي (PIM) والدورات الحرارية للتحقق من الترابط بين حافة LDMOS ولوحة الدوائر المطبوعة.
• سياق LSI: بينما تكتسب تقنيات GaN PA PCB و GaAs PA PCB زخمًا للترددات الأعلى، يظل LDMOS الخيار السائد والفعال من حيث التكلفة لتطبيقات الطاقة العالية التي تقل عن 4 جيجاهرتز.
• دقة التصنيع: غالبًا ما يكون التسامح في حفر عرض المسار في تصميمات LDMOS أكثر إحكامًا من +/- 0.5 ميل بسبب متطلبات مطابقة المعاوقة.

خرج ومدخل مضخم الطاقة (PA) PCB حقًا (النطاق والحدود)

بناءً على التعريف الأساسي، يتطلب فهم لوحة الدوائر المطبوعة LDMOS PA النظر إلى ما هو أبعد من المكون نفسه واعتبار اللوحة جزءًا لا يتجزأ من النظام الحراري والكهربائي. لقد كانت تقنية LDMOS (أشباه الموصلات المعدنية المؤكسدة المنتشرة جانبيًا) هي الركيزة الأساسية لصناعة الطاقة اللاسلكية لعقود من الزمن، لا سيما في البنية التحتية الخلوية (4G/LTE و 5G دون 6 جيجاهرتز)، وأجهزة الإرسال الإذاعية، وأنظمة الرادار ذات النطاق L.

عندما نناقش لوحة الدوائر المطبوعة لهذه المضخمات، فإننا لا نتحدث عن لوحة حامل بسيطة. تعمل لوحة الدوائر المطبوعة كواجهة أساسية للمشتت الحراري وشبكة المطابقة الحرجة لإشارة التردد اللاسلكي. تعمل أجهزة LDMOS عادةً بكفاءة تصريف تتراوح بين 50% و 70%. هذا يعني أنه لإشارة خرج بقوة 100 واط، قد يولد الجهاز من 40 واط إلى 100 واط من الحرارة المهدرة. إذا لم تتمكن لوحة الدوائر المطبوعة من نقل هذه الحرارة بعيدًا عن حافة الترانزستور على الفور، فسترتفع درجة حرارة الوصلة، وستتدهور الخطية، وسيتعطل الجهاز في النهاية.

علاوة على ذلك، يفرض جانب "PA" (مضخم الطاقة) أن اللوحة يجب أن تتعامل مع التيارات العالية والفولتية العالية في وقت واحد. يصبح جهد الانهيار العازل للمادة عامل أمان. على عكس تصميمات لوحات الدوائر المطبوعة GaAs PA منخفضة الطاقة المستخدمة في الهواتف المحمولة، أو تصميمات لوحات الدوائر المطبوعة GaN PA عالية التردد المستخدمة في الاتصالات عبر الأقمار الصناعية، تحتل لوحات LDMOS مكانة متخصصة محددة: طاقة عالية، تردد متوسط (من التردد العالي إلى حوالي 3.5 جيجاهرتز)، ومتطلبات خطية عالية. في APTPCB (مصنع APTPCB للوحات الدوائر المطبوعة)، نرى أن تعقيد التصنيع يكمن في الطبيعة الهجينة لهذه اللوحات. غالبًا ما يجمع المصممون بين الرقائق عالية التردد (لمسار إشارة التردد اللاسلكي) مع FR4 القياسي (لمنطق التحكم وخطوط التحيز DC) لإدارة التكاليف. يؤدي هذا إلى إنشاء "تراكب هجين" يمثل تحديات فريدة أثناء التصفيح بسبب اختلاف معدلات التمدد الحراري للمواد.

خرج ومدخل مضخم الطاقة (PA) المهمة (كيفية تقييم الجودة)

لضمان قدرة اللوحة على التعامل مع المتطلبات الصارمة لإشارات التردد اللاسلكي عالية الطاقة، يجب أن ننتقل من التعريفات العامة إلى المقاييس القابلة للقياس الكمي. يوضح الجدول التالي الخصائص الفيزيائية والكهربائية المحددة التي تحدد جودة لوحة الدوائر المطبوعة LDMOS PA.

المقياس	لماذا هو مهم	النطاق النموذجي أو العوامل المؤثرة	كيفية القياس
الموصلية الحرارية (k)	تحدد مدى سرعة انتقال الحرارة من حافة LDMOS عبر لوحة الدوائر المطبوعة إلى المشتت الحراري. يؤدي انخفاض 'k' إلى نقاط ساخنة.	من 0.5 واط/م كلفن (FR4) إلى 390 واط/م كلفن (نحاس). تتراوح المواد العازلة عالية الأداء من 0.6 إلى 1.3 واط/م كلفن.	تحليل الفلاش الليزري (LFA) أو مقياس تدفق الحرارة في الحالة المستقرة.
ثابت العزل الكهربائي (Dk)	يحدد عرض خطوط النقل لمقاومة معينة. استقرار Dk على التردد أمر بالغ الأهمية لشبكات المطابقة.	من 2.2 إلى 10.2. المواد اللاسلكية الشائعة تتراوح من 3.0 إلى 3.66. التسامح الأضيق (+/- 0.05) أفضل.	طريقة الرنان العازل ذو القطب المنفصل (SPDR).
عامل التبديد (Df)	يمثل فقدان الإشارة كحرارة داخل العازل الكهربائي. يؤدي ارتفاع Df إلى قتل الكفاءة في مضخمات الطاقة عالية القدرة (PAs).	0.001 إلى 0.004 لمواد الترددات الراديوية (RF). FR4 القياسي هو 0.020 (مرتفع جدًا لمسار الترددات الراديوية).	طريقة اضطراب التجويف.
معامل التمدد الحراري (CTE-z)	إذا تمددت لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) بشكل أسرع من برميل النحاس عبر الفتحة أثناء التسخين، فسوف تتشقق الفتحات (دائرة مفتوحة).	20-70 جزء في المليون/درجة مئوية. الأقل أفضل للموثوقية، خاصة في اللوحات السميكة.	التحليل الحراري الميكانيكي (TMA).
قوة التقشير	تولد الطاقة العالية حرارة، مما قد يؤدي إلى تفكك مسارات النحاس. تؤثر أطراف LDMOS بضغط مادي.	> 0.8 نيوتن/مم (قياسي)، ولكن > 1.4 نيوتن/مم مفضل للوحات PA عالية الموثوقية.	اختبار التقشير بزاوية 90 درجة.
خشونة السطح	عند ترددات الترددات الراديوية، يتدفق التيار على "جلد" النحاس. يزيد النحاس الخشن من المقاومة والفقد.	0.5 ميكرومتر إلى 2.0 ميكرومتر. يفضل النحاس "المعالج عكسيًا" أو "ذو المظهر الجانبي المنخفض جدًا" (VLP).	مقياس التشكيل أو المقطع العرضي للمجهر الإلكتروني الماسح (SEM).
درجة حرارة التحول الزجاجي (Tg)	درجة الحرارة التي تصبح عندها راتنج لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) ناعمًا. تعمل لوحات LDMOS ساخنة، مما يتطلب Tg عالية لمنع الفشل الميكانيكي.	> 170 درجة مئوية (Tg عالية) هو المعيار لتطبيقات PA.	المسح الحراري التفاضلي (DSC).

خرج ومدخل مضخم الطاقة (PA) PCB: إرشادات الاختيار حسب السيناريو (المقايضات)

يسمح فهم المقاييس للمهندسين باختيار بنية لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) الصحيحة، ولكن الخيار "الأفضل" يعتمد كليًا على سيناريو التطبيق المحدد. فيما يلي ستة سيناريوهات شائعة لتطبيق لوحات LDMOS PA PCB والمقايضات الموصى بها لكل منها.

السيناريو 1: محطة قاعدية عالية الطاقة (خلية ماكرو)

• المتطلب: طاقة عالية مستمرة (100 واط فأكثر)، تشغيل 24/7، عمر افتراضي 10 سنوات.
• التوصية: لوحة PCB ذات قطعة نحاسية مدمجة.
• المقايضة: هذا هو خيار التصنيع الأكثر تكلفة. يتضمن تضمين قطعة نحاسية صلبة مباشرة في لوحة PCB تحت مكون LDMOS.
• السبب: الممرات الحرارية غير كافية لهذه الكثافة من الطاقة. توفر القطعة النحاسية مسارًا حراريًا مباشرًا إلى الهيكل.
• المخاطرة: إذا لم تكن القطعة مستوية تمامًا مع سطح لوحة PCB، فسيفشل لحام مكون LDMOS (فراغات).

السيناريو 2: جهاز إرسال بث حساس للتكلفة

• المتطلب: طاقة متوسطة، تردد أقل (FM/VHF)، ميزانية محدودة.
• التوصية: تكوين طبقات هجين (FR4 + Rogers) مع ممرات حرارية.
• المقايضة: عملية تصفيح أكثر تعقيدًا من FR4 النقي، ولكنها أرخص من لوحة كاملة من مادة RF.
• السبب: تستخدم مادة RF باهظة الثمن فقط في الطبقة العلوية حيث تنتقل الإشارة. تستخدم الطبقات السفلية (الطاقة/التحكم) FR4 الرخيص.
• المخاطرة: التواء. يمكن أن يتسبب عدم تطابق معامل التمدد الحراري (CTE) بين FR4 و Rogers في انحناء اللوحة أثناء إعادة التدفق إذا لم يكن تكوين الطبقات متوازنًا.

السيناريو 3: رادار عالي التردد (النطاق S)

• المتطلب: إشارات نبضية، تحكم دقيق في المعاوقة، فقدان منخفض.
• التوصية: PTFE مملوء بالسيراميك (مثل سلسلة Rogers RO3000).
• المفاضلة: المادة ناعمة ويصعب تشكيلها. استقرار الأبعاد صعب.
• لماذا: يوفر PTFE أقل فقدان ممكن (Df) وثباتًا في ثابت العزل الكهربائي (Dk).
• المخاطرة: "التلطخ" أثناء الحفر. يمكن للمادة الناعمة أن تتلطخ فوق وصلات النحاس إذا لم يتم تحسين سرعات الحفر.
• رابط داخلي: راجع قدراتنا في تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة عالية التردد لمزيد من التفاصيل حول التعامل مع PTFE.

السيناريو 4: نموذج أولي / إثبات المفهوم

• المتطلب: سرعة الإنجاز، التحقق من التصميم الكهربائي فقط.
• التوصية: Rogers 4350B القياسي (ذو وجهين).
• المفاضلة: لا توجد ميزات متعددة الطبقات معقدة. إدارة حرارية محدودة (فقط عبر الثقوب).
• لماذا: تتم معالجة 4350B مثل FR4، مما يجعل تصنيعها سريعًا ورخيصًا للاختبارات السريعة.
• المخاطرة: لا يمكن تشغيلها بكامل طاقتها لفترات طويلة بدون مشبك تبريد خارجي.

السيناريو 5: خلية صغيرة مقيدة بالمساحة

• المتطلب: كثافة عالية، أنظمة هوائي نشطة (AAS).
• التوصية: HDI (High Density Interconnect) مع ثقوب عمياء/مدفونة.
• المفاضلة: تكلفة تصنيع وتعقيد عالية.
• لماذا: تحتاج إلى توجيه خطوط تحيز وتحكم معقدة في مساحة صغيرة مع الحفاظ على مسار التردد اللاسلكي نظيفًا.
• المخاطر: تداخل الإشارة. مع تقارب الخطوط، يصبح العزل بين خرج ومدخل مضخم الطاقة (PA) حرجًا لمنع التذبذب.

السيناريو 6: استبدال الأنظمة القديمة (صيانة 2G/3G)

• المتطلب: مطابقة المواصفات القديمة، استبدال مباشر.
• التوصية: الهندسة العكسية / استبدال المواد.
• المفاضلة: قد تكون المواد الأصلية متوقفة عن الإنتاج.
• السبب: غالبًا ما تكون للمواد الحديثة قيم Dk مختلفة عن المواد التي كانت موجودة قبل 20 عامًا. قد تحتاج إلى تعديل عروض المسارات لمطابقة المعاوقة الأصلية.
• المخاطر: انحراف الأداء. قد تكون اللوحة الجديدة "جيدة جدًا" (خسارة أقل)، مما يغير ملف الكسب للمضخم.

خرج ومدخل مضخم الطاقة (PA) (من التصميم إلى التصنيع)

بمجرد اختيار البنية، فإن الانتقال من ملف CAD إلى لوحة مادية هو المكان الذي تحدث فيه معظم الأعطال. يحدد هذا القسم نقاط الفحص الحرجة في عملية تصنيع لوحة الدوائر المطبوعة LDMOS PA.

1. توريد وتخزين المواد

• نقطة الفحص: التحقق من دفعة الرقائق المحددة.
• التوصية: لتطبيقات مضخمات الطاقة (PA) عالية الأداء، اطلب مواد "مصنفة حسب Dk" حيث يضمن المصنع أن ثابت العزل الكهربائي يقع ضمن تفاوت أضيق من المعيار.
• المخاطر: مواد الترددات الراديوية (RF) استرطابية (تمتص الرطوبة). إذا لم يتم تخزينها في عبوات مفرغة من الهواء، فسوف تتفكك أثناء إعادة التدفق.
• القبول: اختبار محتوى الرطوبة قبل التصفيح.

2. تصوير الطبقة الداخلية والحفر

• Checkpoint: دقة عرض المسار.
• Recommendation: استخدم التصوير الليزري المباشر (LDI) بدلاً من الفيلم التقليدي. تعتمد شبكات مطابقة LDMOS على عروض/أطوال خطوط دقيقة لتحويل المعاوقة.
• Risk: الإفراط في الحفر يزيد المعاوقة؛ النقص في الحفر يقللها. خطأ بمقدار 1 ميل يمكن أن يحول استجابة التردد بمقدار ميجاهرتز.
• Acceptance: الفحص البصري الآلي (AOI) مع إعدادات تفاوت صارمة (+/- 10%).

3. التصفيح الهجين (الربط)

• Checkpoint: ربط مواد مختلفة (مثل PTFE بـ FR4).
• Recommendation: استخدم "طبقة ربط" أو مادة أولية (prepreg) مصممة خصيصًا للمواد غير المتشابهة. يجب تخصيص دورة الضغط (ارتفاع درجة الحرارة والتبريد) لتقليل الإجهاد.
• Risk: انفصال الطبقات أو أخطاء التسجيل (تحرك الطبقات) بسبب اختلاف معدلات التمدد.
• Acceptance: تحليل المقطع العرضي للتحقق من سلامة خط الربط.
• Internal Link: تعرف على المزيد حول التراكيب المعقدة في دليلنا تكديس لوحات الدوائر المطبوعة.

4. الحفر وتشكيل الفتحات

• Checkpoint: فتحات التأريض بالقرب من مصدر LDMOS.
• Recommendation: استخدم "مزرعة فتحات" (مجموعة كثيفة من الفتحات) مباشرة تحت وسادة التأريض للمكون.
• Risk: إذا كانت ريشة الحفر باهتة، فإنها تخلق جدران ثقوب خشنة، مما يؤدي إلى طلاء سيء وحث عالٍ.
• Acceptance: التحقق من جودة جدار الثقب عن طريق المقطع العرضي.

5. إدخال العملة النحاسية (إن أمكن)

• نقطة فحص: دمج العملة بالضغط أو بالربط.
• توصية: يجب طلاء العملة لضمان سطح قابل للحام. يجب أن يكون الانتقال من سطح لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) إلى سطح العملة أقل من 50 ميكرون (الاستواء).
• خطر: إذا كانت العملة مرتفعة جدًا، فإن المكون يتأرجح؛ وإذا كانت منخفضة جدًا، تتشكل فراغات لحام.
• قبول: مسح بروفيلومتري ثلاثي الأبعاد لاستواء السطح.

6. الطلاء (الانتهاء السطحي)

• نقطة فحص: التوصيلية والحماية من الأكسدة.
• توصية: الفضة بالغمر أو ENIG (النيكل الكيميائي والذهب بالغمر). تُفضل الفضة للترددات الراديوية (RF) لأنها لا تحتوي على النيكل (النيكل مغناطيسي حديدي ويمكن أن يسبب تداخلًا سلبيًا/PIM).
• خطر: HASL (تسوية اللحام بالهواء الساخن) غير متساوٍ جدًا لمكونات LDMOS.
• قبول: فلورة الأشعة السينية (XRF) لقياس سمك الطلاء.

7. تطبيق قناع اللحام

• نقطة فحص: تغطية المناطق غير الحرجة.
• توصية: أبقِ قناع اللحام بعيدًا عن خطوط نقل الترددات الراديوية (RF) إن أمكن. يضيف قناع اللحام طبقة عازلة تكون ذات فقدان ويصعب التحكم فيها.
• خطر: تطبيق القناع فوق خطوط الترددات الراديوية (RF) يغير المعاوقة (عادةً ما يخفضها بمقدار 2-3 أوم) ويزيد الفقدان.
• قبول: فحص بصري مقابل طبقات "keep-out" من Gerber.

8. التوجيه والتنميط

• نقطة فحص: جودة الحافة.
• توصية: يجب أن تكون حواف اللوحة ناعمة وخالية من نتوءات النحاس.
• المخاطر: يمكن أن تسبب نتوءات النحاس على الحافة تقوسًا في تطبيقات الطاقة العالية/الجهد العالي.
• القبول: الفحص البصري.

9. الاختبارات الكهربائية والحرارية

• نقطة الفحص: التحقق النهائي.
• التوصية: بالإضافة إلى اختبار الفتح/القصر، قم بإجراء اختبار TDR (قياس الانعكاسية في المجال الزمني) للمعاوقة واختبار Hi-Pot للانهيار العازل.
• المخاطر: قد تفشل لوحة اجتازت اختبار الاستمرارية عند 2 جيجاهرتز بسبب عدم تطابق المعاوقة.
• القبول: تقرير TDR وشهادة المطابقة (CoC).

خرج ومدخل مضخم الطاقة (PA) (والنهج الصحيح)

حتى مع وجود عملية قوية، فإن أخطاء محددة غالبًا ما تعيق مشاريع لوحات الدوائر المطبوعة LDMOS PA. يمكن أن يوفر تحديد هذه الأخطاء مبكرًا أسابيع من وقت المراجعة.

1. تجاهل "تأثير الجلد" على التشطيب السطحي:

   • الخطأ: استخدام ENIG لتصاميم LDMOS عالية الطاقة وعالية التردد جدًا.
   • التصحيح: بينما ENIG مسطح وموثوق، فإن طبقة النيكل مغناطيسية ولها مقاومة أعلى. عند ترددات RF، ينتقل التيار في طبقة النيكل هذه، مما يزيد من الفقد. استخدم الفضة الغاطسة (Immersion Silver) أو ENEPIG (إذا تم تصميمه بشكل صحيح) لمضخمات الطاقة الحساسة.

2. التأريض غير الكافي للمصدر:

   • الخطأ: توصيل وسادة مصدر LDMOS بالأرض باستخدام عدد قليل فقط من الفتحات الحرارية (thermal vias).
   • التصحيح: يجب تقليل حث المصدر للحفاظ على الكسب. استخدم أقصى عدد ممكن من الفتحات (مزرعة الفتحات) أو قطعة نحاسية. حث الفتحة ليس تافهًا عند ترددات الجيجاهرتز.

3. إغفال عدم تطابق معامل التمدد الحراري (CTE) في اللوحات الهجينة:

   • خطأ: تصميم طبقات اللوحة بحيث يكون Rogers في الأعلى وFR4 في الأسفل دون موازنة كثافة النحاس.
   • تصحيح: تأكد من أن ترتيب الطبقات متماثل من حيث وزن النحاس وسمك العازل حيثما أمكن لمنع تأثير تشوه "رقاقة البطاطس" أثناء إعادة التدفق (reflow).

4. وضع قناع اللحام على مسار التردد اللاسلكي (RF):

   • خطأ: تغطية مسارات الإدخال/الإخراج للتردد اللاسلكي بالكامل بقناع اللحام للحماية.
   • تصحيح: استخدم وسادات "محددة بقناع اللحام" فقط عند الضرورة. اترك مسارات التردد اللاسلكي مكشوفة (أو مطلية) أو ضع في الاعتبار ثابت العزل الكهربائي (Dk) للقناع في المحاكاة. يضيف القناع سعة غير متوقعة.

5. إهمال سد الفتحات الحرارية (Thermal Vias):

   • خطأ: ترك الفتحات الحرارية تحت المكون مفتوحة (غير مسدودة).
   • تصحيح: سوف يتسرب اللحام إلى الفتحات المفتوحة أثناء إعادة التدفق، مما يترك حافة LDMOS "محرومة" من اللحام. يؤدي هذا إلى إنشاء فراغات ويؤدي إلى فشل حراري. استخدم دائمًا فتحات مغطاة أو مملوءة ومطلية (VIPPO) للوسادات تحت المكونات.
   • رابط داخلي: راجع إرشاداتنا حول إرشادات DFM لفهم خيارات سد الفتحات.

6. تحديد وزن النحاس بشكل غير صحيح:

   • خطأ: استخدام نحاس قياسي بوزن 1 أونصة لخطوط التصريف عالية التيار.

• تصحيح: احسب كثافة التيار. يمكن لمصارف LDMOS سحب أمبيرات كبيرة. استخدم نحاسًا بوزن 2 أوقية أو 3 أوقيات لخطوط تغذية التيار المستمر لتقليل انخفاض الجهد والتسخين المقاوم.

خرج ومدخل مضخم الطاقة (PA) (| ثابت العزل الكهربائي (DK)/عامل التبديد (DF))

س: هل يمكنني استخدام GaN في تصميم لوحة دوائر مطبوعة LDMOS PA؟ ج: بشكل عام، لا. تتطلب تصاميم لوحات الدوائر المطبوعة GaN PA عادةً جهود تحيز مختلفة (جهد بوابة سالب) وغالبًا ما تعمل عند معاوقات وترددات أعلى. بينما قد تبدو البصمة متشابهة، فإن شبكات المطابقة الحرارية والكهربائية مختلفة.

س: لماذا يُفضل الفضة بالغمر على ENIG لـ LDMOS؟ ج: تتمتع الفضة بالغمر بموصلية أعلى وتفتقر إلى طبقة النيكل المغناطيسية الموجودة في ENIG. يؤدي هذا إلى فقدان إدخال أقل وأداء PIM (التعديل البيني السلبي) أفضل، وهو أمر بالغ الأهمية لمحطات القاعدة الخلوية الحديثة.

س: ما الفرق بين "العملة النحاسية" (Copper Coin) و"النحاس الثقيل" (Heavy Copper)؟ ج: يشير النحاس الثقيل إلى سمك الرقاقة على الطبقة (على سبيل المثال، 3 أوقية أو 4 أوقيات). العملة النحاسية هي قطعة صلبة من النحاس (بسمك عدة ملليمترات) مدمجة في اللوحة. توفر العملات نقلًا حراريًا رأسيًا فائقًا مقارنةً بطبقات النحاس الثقيل.

س: كيف أحدد "نسيج" الألياف الزجاجية؟ ج: بالنسبة للوحات LDMOS عالية التردد، يمكن أن يتسبب تأثير نسيج الزجاج في انحراف الإشارة. يجب عليك تحديد "الزجاج المنتشر" (على سبيل المثال، نمط 1067 أو 1078) بدلاً من الأنسجة المفتوحة (مثل 106 أو 7628) لضمان ثبات Dk عبر المسار. س: ما هي مدة صلاحية لوحة LDMOS PCB المطلية بالفضة الغاطسة؟ ج: الفضة الغاطسة حساسة للتآكل (الكبريت). تتراوح مدة صلاحيتها عادةً من 6 إلى 12 شهرًا إذا تم الاحتفاظ بها في أكياس مفرغة من الهواء محكمة الإغلاق مع مادة مجففة وبطاقات مؤشر الرطوبة. بمجرد فتحها، يجب لحامها في غضون 24 ساعة.

س: هل أحتاج إلى حفر خلفي (back-drilling) للوحات LDMOS؟ ج: إذا كان تصميمك يستخدم فتحات تمريرية (through-hole vias) لانتقالات الإشارة (أقل شيوعًا في مضخمات القدرة PA، ولكن ممكن)، فإن الحفر الخلفي ضروري لإزالة «النتوء» الذي يعمل كهوائي ويسبب انعكاس الإشارة.

س: لماذا توصي APTPCB بـ «النحاس الوهمي» (dummy copper) على اللوحات الهجينة؟ ج: يساعد النحاس الوهمي (thieving) على موازنة توزيع النحاس على الطبقات. وهذا يضمن ضغطًا متساويًا أثناء التصفيح وسمك طلاء متساوي، مما يقلل من خطر الانحناء والالتواء في التركيبات الهجينة.

س: هل «اللحام بالتعرق» (sweat soldering) ضروري لـ LDMOS؟ ج: نعم. يجب لحام الشفة المعدنية الكبيرة الموجودة في الجزء السفلي من حزمة LDMOS بلوحة الأرضي/المشتت الحراري للوحة الدوائر المطبوعة. هذه العملية، التي غالبًا ما تسمى اللحام بالتعرق أو إعادة تدفق الشفة، هي المسار الحراري الأساسي. الفراغات هنا كارثية.

خرج ومدخل مضخم الطاقة (PA) PCB (صفحات وأدوات ذات صلة)

لمساعدتك في عملية التصميم، توفر APTPCB العديد من الأدوات والموارد التي تتعلق مباشرة بتصميم LDMOS و RF PCB:

• حاسبة المعاوقة: تحقق من عرض مساراتك مقابل ترتيب الطبقات (stackup) قبل إرسال الملفات.
• مكتبة المواد: قارن قيم Dk و Df لمواد Rogers و Isola و Panasonic.
• Gerber Viewer: تحقق من ملفاتك بحثًا عن أخطاء مثل قناع اللحام على خطوط التردد اللاسلكي.
• DFM Check: قدم تصميمك لمراجعة قابلية التصنيع لاكتشاف مشاكل الفتحات الحرارية مبكرًا.

خرج ومدخل مضخم الطاقة (PA) PCB (المصطلحات الرئيسية)

المصطلح	التعريف
P1dB	مستوى طاقة الخرج حيث ينخفض كسب المضخم بمقدار 1 ديسيبل عن استجابته الخطية. مقياس رئيسي لخطية مضخم القدرة (PA).
IP3 (Third-Order Intercept)	مقياس لخطية المضخم. يشير IP3 الأعلى إلى تشويه أقل (تعديل بيني) بين الإشارات.
VSWR (Voltage Standing Wave Ratio)	مقياس لمدى كفاءة نقل طاقة التردد اللاسلكي. يشير VSWR العالي إلى أن الطاقة تنعكس مرة أخرى إلى المصدر (عدم تطابق سيء).
CTE (Coefficient of Thermal Expansion)	المعدل الذي تتمدد به المادة عند تسخينها. عدم التطابق بين النحاس والعازل يسبب الفشل.
Tg (Glass Transition Temperature)	درجة الحرارة التي تنتقل عندها ركيزة لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) من حالة صلبة وزجاجية إلى حالة ناعمة ومطاطية.
Dk (Dielectric Constant)	نسبة السماحية لمادة إلى سماحية الفراغ. يؤثر على سرعة الإشارة والمقاومة.
Df (Dissipation Factor)	مقياس لمعدل فقدان الطاقة الكهربائية في مادة عازلة (فقدان الإشارة).
Skin Effect	ميل التيار المتردد عالي التردد إلى التوزع داخل المادة الموصلة بحيث تكون كثافة التيار أكبر بالقرب من السطح.
PIM (التعديل البيني السلبي)	إشارات غير مرغوب فيها تتولد عن طريق الخلط غير الخطي لترددين أو أكثر في الأجهزة السلبية (مثل الموصلات أو مسارات لوحات الدوائر المطبوعة).
مزرعة الفتحات (Via Farm)	مجموعة كثيفة من الفتحات (vias) تُستخدم لتوصيل الحرارة أو التيار بين الطبقات، وتوضع عادةً تحت مكون ساخن.
VIPPO (فتحة في الوسادة مطلية)	تقنية يتم فيها وضع الفتحات (vias) في وسادة المكون، وملؤها بالإيبوكسي، ثم طلاؤها لإنشاء سطح مستوٍ.
تكديس هجين	طبقة PCB تجمع بين نوعين مختلفين من مواد الرقائق (مثل FR4 و Rogers) لتحقيق التوازن بين التكلفة والأداء.

خرج ومدخل مضخم الطاقة (PA)

إن تصميم وتصنيع لوحة دوائر مطبوعة LDMOS PA هو تمرين في الموازنة بين الديناميكا الحرارية الحرارية وفيزياء الترددات الراديوية. يتطلب ذلك تحولًا في العقلية من "توصيل المسامير" إلى "إدارة الحقول والحرارة". سواء كنت تبني مضخمًا ضخمًا لمحطة أساسية أو وحدة رادار متخصصة، فإن نجاح المشروع يتوقف على سلامة ركيزة لوحة الدوائر المطبوعة، ودقة النقش، ومتانة استراتيجية إدارة الحرارة.

في APTPCB، نحن متخصصون في لوحات الترددات الراديوية عالية الموثوقية وعالية الطاقة هذه. نحن ندرك أن وجود فراغ في وصلة اللحام أو اختلاف في ثابت العزل الكهربائي يمكن أن يعني الفرق بين جهاز إرسال يعمل ونظام فاشل.

هل أنت مستعد للانتقال إلى الإنتاج؟ عند تقديم بياناتك للحصول على عرض أسعار أو مراجعة DFM، يرجى التأكد من تقديم:

1. ملفات Gerber (بتنسيق RS-274X).
2. رسم التراص يحدد المادة الدقيقة (على سبيل المثال، Rogers 4350B 20mil).
3. جدول الثقوب يشير إلى الثقوب المطلية مقابل غير المطلية.
4. متطلبات التشطيب السطحي (على سبيل المثال، الفضة الغمرية).
5. متطلبات المعاوقة (على سبيل المثال، مسارات 50 أوم على الطبقة 1).
6. متطلبات خاصة (على سبيل المثال، عملة نحاسية، غاطس، أو سد فتحات فيا محددة).

اتصل بفريق الهندسة لدينا اليوم لضمان أن تصميمات LDMOS الخاصة بك مصممة للأداء الأمثل.

Related links

• تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة عالية التردد
• تكديس لوحات الدوائر المطبوعة
• إرشادات DFM