3GHzポケット・ネットアナ NanoVNA入門 RF基板のはんだ付け


ベタ・グラウンドへの熱拡散に留意 時間をかけて確実に


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ルーペや拡大鏡を使って接続を詳細に確認

図1 高周波回路のはんだ付け作業をするときは,ルーペや拡大鏡を使って接続を詳細に確認することを怠ってはいけはい.LNAの入力端子の接触状態によっては雑音指数やSNRが低下する.画像クリックで動画を見る.または記事を読む.[提供・著]知念 幸勇
詳細[VOD/KIT]3GHzネットアナ付き!RF回路シミュレーション&設計・測定入門

RF基板特有の注意点

RF基板のはんだ付けでは,ベタ・グラウンドの熱拡散に注意が必要です.基板内でベタ・グラウンドが広がっている場合,熱が分散するため,一般的な基板と比べてはんだが溶けにくくなります.

高周波回路では,部品が確実に,そして正しくはんだ付けされていない場合,反射が増えるなど,回路全体の性能が著しく低下します.たとえば,LNAの入力端子が接触不良を起こすと,ノイズ指数が悪化し,信号対雑音比(SNR)が低下します.このような問題を防ぐため,はんだ付け作業時にはルーペや拡大鏡を用いて接続を詳細に確認することが推奨されます.

ベタ・グラウンド構造の利点と課題

ベタ・グラウンドは,回路の安定性とノイズ耐性を高めますが,広範囲にわたる銅箔が熱を逃がす特性があり,はんだ付け時には大きな障害となることがあります.

  1. 加熱効率の低下
    グラウンドが広がるほど,熱が分散し,パッドが十分に加熱されるまでの時間が長くなります
  2. 部品へのストレス
    高温を長時間かけると部品内部が損傷する可能性があるため,精密な温度管理が求められます

〈著:ZEPマガジン〉

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著者紹介

  • 沖縄高専名誉教授,GLEX代表(教育・研究コンサルタント)
  • (株)東芝にて光通信用半導体・送受信器の開発,高周波デバイスの応用技術などに25年間従事.国立沖縄高専にて,アナログ・ディジタル電子回路,高周波回路の講義などに12年間従事.専門領域:光通信,無線工学,半導体工学, バイオ・エレクトロニクス(工学博士,第一級陸上無線技術士,電気通信主任技術者)

著書

  1. [VOD/KIT]3GHzネットアナ付き!RF回路シミュレーション&設計・測定入門,ZEPエンジニアリング株式会社.
  2. 7大電子回路シミュレータRF解析性能の見極め方,トランジスタ技術2020年1月号,CQ出版社.
  3. 測定周波数50k~900MHz 5千円のネットワーク・アナライザ NanoVNA,トランジスタ技術2020年7月号,CQ出版社.
  4. 2.5GHz帯アンテナとLNA回路製作,トランジスタ技術2020年2~3月号,CQ出版社
  5. QAM-OFDM変調ディジタル無線通信における多層・複合材料の電磁波遮蔽の評価,電子情報通信学会論文誌 招待論文2021年6月号,電子情報通信学会論文誌

参考文献

  1. [VOD]Pythonで学ぶ マクスウェル方程式 【電場編】+【磁場編】,ZEPエンジニアリング株式会社.
  2. [VOD]Before After!ハイパフォーマンス基板&回路設計 100の基本【パワエレ・電源・アナログ編】/【IoT・無線・通信編】,ZEPエンジニアリング株式会社.
  3. [VOD]高精度アナログ計測回路&基板設計ノウハウ,ZEPエンジニアリング株式会社.
  4. [VOD]事例に学ぶ放熱基板パターン設計 成功への要点,ZEPエンジニアリング株式会社.
  5. [KIT]ミリ波5G対応アップ・ダウン・コンバータMkⅡ,ZEPエンジニアリング株式会社.
  6. [KIT]実験用28GHzミリ波パッチ・アンテナ,ZEPエンジニアリング株式会社.
  7. [技術連載]5G時代の先進ミリ波ディジタル無線実験室 [Vol.8 初めての28GHzミリ波伝搬実験],ZEPエンジニアリング株式会社.