สาเหตุที่แท้จริงของ 90% ของปัญหาการบิดงอของบอร์ดความถี่สูงคือความไม่สมดุลของโครงสร้างแบบเรียงซ้อน ซึ่งได้รับการตรวจสอบซ้ำแล้วซ้ำอีกในอุตสาหกรรมตามความเห็นพ้องทางวิศวกรรม
กลไกหลักของการบิดงอเกิดจากโครงสร้างไม่สมมาตร
ภาพสะท้อนความเครียดไม่สมดุลโดยสิ้นเชิง: โครงสร้างกระจกของแผ่นความถี่สูงที่อยู่ตรงกลางความหนาของแผ่นหัก และการหดตัวจากความร้อนของวัสดุทั้งสองด้านไม่สอดคล้องกัน หลังจากการระบายความร้อน จะเกิดแรงบิดที่ไม่สม่ำเสมอเพื่อขับเคลื่อนการโค้งงอของพื้นผิวแผ่น
ความแตกต่างของ CTE ได้รับการขยาย: ความแตกต่างของ CTE ในแกน Z ระหว่างวัสดุความถี่สูง เช่น Rogers และทองแดงฟอยล์สามารถเข้าถึงได้ถึงสามครั้ง และโครงสร้างที่ไม่สมมาตรจะป้องกันความเครียดที่เกิดจากความแตกต่างในการขยายตัวเนื่องจากความร้อนจากการตัดกันออกไป
การเสื่อมสภาพของโซ่บิดเบี้ยว: การบิดเบี้ยวแบบอสมมาตรสามารถนำไปสู่ความหนาของชั้นที่ไม่สม่ำเสมอ การเบี่ยงเบนความต้านทานความถี่สูงเกิน 10% และสร้างความเสียหายโดยตรงต่อประสิทธิภาพการส่งสัญญาณ RF
ความเข้าใจผิดเกี่ยวกับความไม่สมมาตรที่พบบ่อยที่สุดในการออกแบบบอร์ดความถี่สูง
ความไม่สมดุลของวัสดุ: บอร์ดความถี่สูง Rogers ใช้สำหรับชั้นบนสุด และ FR-4 ถูกผสมที่ตำแหน่งที่สอดคล้องกันของชั้นล่างสุด คุณสมบัติทางความร้อนของสื่อทั้งสองด้านไม่ตรงกันโดยสิ้นเชิง
ความหนาของทองแดงไม่สมมาตร: ชั้นบนสุดมีความหนาทองแดง 1 ออนซ์ ในขณะที่ชั้นที่สอดคล้องกันที่ด้านล่างมีความหนาทองแดงเพียง 0.5 ออนซ์ ความแตกต่างของความเค้นจากการหดตัวระหว่างฟอยล์ทองแดงทั้งสองด้านจะดึงและทำให้พื้นผิวของบอร์ดเสียรูปโดยตรง
การกระจายตัวของทองแดงแบบไม่สมมาตร: ทองแดงแข็งถูกวางอย่างกว้างขวางที่ชั้นบนสุด ในขณะที่แทบไม่มีทองแดงในบริเวณที่สอดคล้องกันที่ชั้นล่างสุด ความแตกต่างของความหนาแน่นของทองแดงเกิน 30% และความเครียดจะไม่สมดุลอย่างรุนแรงหลังการประมวลผลด้วยความร้อน
เลเยอร์ที่ไม่สม่ำเสมอเท่ากัน: การบังคับให้ใช้โครงสร้างเลเยอร์คี่ไม่สามารถบรรลุการจัดเรียงแกนกลางแบบมิเรอร์ และไม่สามารถชดเชยความเค้นระหว่างเลเยอร์ที่รากได้
โซลูชันแบบสมมาตรเพื่อขจัดการบิดเบี้ยวจากส่วนท้ายของการออกแบบ
ความสมมาตรของกระจกแบบเต็มมิติ: ไม่เพียงแต่จำนวนชั้นจะสมมาตรเท่านั้น แต่ตำแหน่งที่สอดคล้องกันของวัสดุอิเล็กทริก ความหนา และความหนาของฟอยล์ทองแดงล้วนถูกจับคู่โดยคำนึงถึงแกนกลางของบอร์ด
การบำบัดการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันของฟอยล์ทองแดง: ความแตกต่างของการครอบคลุมของฟอยล์ทองแดงระหว่างด้านหน้าและด้านหลังถูกควบคุมภายใน 10% และใช้พื้นที่ทองแดงแข็งขนาดใหญ่เป็นตารางเพื่อเปิดหน้าต่างและคลายความเครียด
จัดลำดับความสำคัญของโครงสร้างเลเยอร์คู่: บอร์ดความถี่สูงทั่วไปทั้งหมดใช้การออกแบบเลเยอร์คู่เพื่อหลีกเลี่ยงความเสี่ยงที่ไม่สมมาตรจากชั้นล่างสุดของโครงสร้าง
การเปลี่ยนการจับคู่ CTE: เมื่อมีการผสมและกด TG สูงและต่ำและวัสดุความถี่สูงประเภทต่างๆ การใส่ชั้นการเปลี่ยนผ่าน LCP จะดูดซับความเครียดจากความร้อนมากกว่า 80%
มาตรฐานการควบคุมการบิดงอของอุตสาหกรรม
ตามข้อกำหนดการทดสอบ IPC-TM-650 การบิดงอของบอร์ดความถี่สูงธรรมดาควรน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.5% บอร์ด RF ที่มีความแม่นยำสูงควรได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดภายในน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.3% และการบิดเบี้ยวของบอร์ดความถี่สูงเกรดยานยนต์ไม่ควรเกิน 0.4% ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิกว้าง