Leiterplatten-Basismaterial für 5G – mehr als nur Schaltungsträger
Für die überwiegende Zeit seit der Erfindung der Leiterplatte war diese hauptsächlich ein mechanischer Träger der elektrischen Verbindungen und der auf ihr angebrachten Komponenten. Die Anforderungen haben sich aber drastisch geändert. Die Leiterbahnen sind Signal-beeinflussende Übertragungsleitungen. Kenngrößen wie Wellenwiderstand , Einfüge-Dämpfung , Signal-Laufzeiten und Einfluss der Glasfasern sind bei vielen Leiterplatten-Designs von sehr großer Bedeutung. Speziell in RF Leiterplatten werden Kupfer-Strukturen darüber hinaus auch zu Komponenten wie Kapazitäten, Induktivitäten, Filtern und Antennenstrukturen. Um diesen Anforderungen an die Leiterplatte gerecht zu werden, müssen die verwendeten Basismaterialien sehr genau charakterisiert werden. Isolationsdicke, Dielektrizitätskonstante, Verlustfaktor und deren Toleranzen, sowie Oberflächen-Rauigkeiten der Kupferkaschierung, Glasgewebe-Aufbauten und vieles mehr können in modernen Schaltungen nicht mehr vernachlässigt werden. In diesem Vortrag soll auf die verschiedenen Komponenten die Toleranzen und die Auswirkungen auf die Impedanz, Dämpfung, Laufzeit und Fiber Weave Effect eingegangen werden. Messmethoden für diese Kenngrößen, typische Messwerte und Toleranzen werden vorgestellt. Eine Monte-Carlo Analyse des Einflusses der Materialcharakteristika auf die kritischen Leiterplatten- Kenngrößen rundet die Betrachtung ab.