Rogers PCB используется для описания печатных плат, изготовленных из материала Rogers PCB, высокопроизводительного ламината для использования там, где требуются стабильные электрические свойства. В отличие от обычного FR-4 на основе стеклоткани и эпоксидной смолы, материалы Rogers используют керамически наполненные ПТФЭ или углеводородные смоляные системы. Эти материалы обладают выдающимися диэлектрическими свойствами, которые оптимально подходят для микроволновых и высокочастотных применений.
Ряд отраслей промышленности предпочитают производство печатных плат Rogers PCB вместо обычного FR-4 из-за его сниженных диэлектрических потерь, повышенной теплопроводности и улучшенного контроля импеданса. Эти характеристики приводят к повышению целостности сигнала, и ламинаты Rogers становятся самым популярным выбором для ВЧ и высокоскоростных цифровых схем.
Главные преимущества
Материал печатных плат Rogers хорошо известен благодаря:
● Минимальное затухание сигнала за счет низких диэлектрических потерь
● Стабильные частотные характеристики в широком диапазоне температур
● Эффективный отвод тепла за счет хорошей теплопроводности
● Низкое влагопоглощение для работы в агрессивных средах
● Стабильность диэлектрической проницаемости (Dk) для точного контроля импеданса
Сравнение со стандартными материалами печатных плат
Традиционные материалы FR-4, несмотря на свою экономическую эффективность, имеют недостатки в высокочастотных конструкциях с высокими диэлектрическими потерями и низкой термостойкостью. С другой стороны, Rogers PCB обеспечивает стабильную производительность в широком диапазоне частот и, следовательно, является первым выбором в радиочастотных, микроволновых и аэрокосмических приложениях.
Общие формулировки
Корпорация Rogers предлагает несколько формул материалов для различных сфер применения:
● Серия Rogers 4000 (RO4003C, RO4350B) – Для ВЧ/СВЧ цепей, антенн и усилителей мощности
● Серия Rogers 3000 (RO3003, RO3035) – Для спутниковых и автомобильных радаров
● Серия Rogers 6000 (RO6002, RO6010) – Для аэрокосмической и военной промышленности
● Серия RT/Droid – Для мощных космических приложений
Различия между формулами печатных плат Rogers Material
Все типы печатных плат Rogers Material отличаются диэлектрической проницаемостью, тангенсом угла потерь и тепловыми характеристиками. Например, RO4003C предлагает соотношение цены и производительности, тогда как RO3003 оптимизирован для самых высоких требований к стабильности частоты. Соответствующая формула выбирается в зависимости от конкретных электрических и механических потребностей приложения.
Наши преимущества
Низкие диэлектрические потери и высокая термостойкость
Благодаря низкому тангенсу угла потерь материала Rogers PCB сигналы могут распространяться без значительного затухания, и поэтому являются хорошим выбором для высокоскоростных и радиочастотных схем. В частности, благодаря своей высокой теплопроводности он способен обеспечить превосходное рассеивание тепла, что еще больше снижает вероятность отказа схемы.
Преимущества смешанной печатной платы Rogers FR-4 для современных приложений
Для проектов с ограниченными затратами печатная плата Rogers FR-4 изготавливается путем ламинирования ламинатов Rogers и обычных подложек FR-4. Этот гибридный метод обеспечивает производительность в высокочастотных деталях и общую низкую стоимость. В критических слоях RF используются ламинаты Rogers из-за их высокой производительности, а для менее чувствительных сигнальных слоев используется FR-4.
Приложения
Продукция Rogers PCB обычно применяется в:
● Радиолокационное оборудование
● Усилитель мощности
● Радиочастотные антенны
● Оборудование для спутниковой связи
Применение в аэрокосмической, автомобильной и телекоммуникационной отраслях
Приложения, в которых важны высокочастотные характеристики, надежность и температурная стабильность, обычно используют PCB Rogers:
● Авионика и оборонные приложения
● Базовая станция и инфраструктура 5G
● Автомобильные датчики и радары
Rogers PCB против FR4
Основные различия в электрических и тепловых характеристиках
● Стабильность диэлектрической проницаемости: Печатная плата Rogers имеет температурно- и частотно-стабильную диэлектрическую проницаемость, тогда как FR-4 подвержена изменениям, которые могут повлиять на производительность.
● Касательная потеря: Ниже в печатной плате Rogers, что снижает потери сигнала на высоких частотах.
● Теплопроводность: Ламинаты Rogers обладают большей теплопроводностью и поэтому больше подходят для приложений с высокой мощностью.
● Поглощение влаги: Материалы Rogers обладают более низким влагопоглощением, чем FR-4, что обеспечивает их стабильные эксплуатационные характеристики при воздействии влаги.
Когда следует выбирать печатную плату Rogers, а не FR4
● Высокочастотные приложения, где целостность сигнала имеет решающее значение
● Аэрокосмическая и военная электроника, где требуется надежная работа в суровых условиях
● 5G и телекоммуникации, где критически важна низкая потеря сигнала
● Смешанные конфигурации печатных плат FR-4 Rogers, где необходимо найти компромисс между производительностью и стоимостью
Выбрав правильный материал, инженеры могут обеспечить надежность, эффективность и долговечность своих печатных плат.
Что такое материал печатной платы Rogers?
Материалы Rogers PCB представляют собой смесь ПТФЭ с керамическим наполнителем, углеводородных смоляных систем или других высокочастотных ламинатов. В отличие от FR-4, который представляет собой эпоксидные смолы и стеклоткань, ламинаты Rogers имеют более стабильную диэлектрическую постоянную и меньший тангенс угла потерь.
Распространенные композиции:
● ПТФЭ (политетрафторэтилен) с керамическими наполнителями – Используется в приложениях, где требуются низкие потери сигнала и повышенная стабильность на высоких частотах.
● Углеводородно-керамические композиции – Используется в экономичных высокочастотных печатных платах.
● Ламинаты с медной фольгой – Поставляется с различной толщиной меди для соответствия определенным электрическим требованиям.
Как это влияет на производительность печатной платы
Конструкция материала Rogers PCB является основной причиной его электрической и тепловой эффективности. Основные преимущества:
● Меньшие диэлектрические потери – Уменьшает потери сигнала, что делает его пригодным для применения в микроволновых и радиочастотных диапазонах.
● Постоянная диэлектрическая проницаемость (Dk) – Обеспечивает постоянный контроль импеданса, тем самым уменьшая искажение сигнала.
● Улучшенная теплопроводность – Эффективное распределение тепла, предотвращающее перегрев силовых цепей.
● Меньше влагопоглощения – Обеспечивает надежность во влажных средах, что делает его особенно подходящим для применения в аэрокосмической и телекоммуникационной отрасли.
Изготовление печатных плат Роджерс
Изготовление печатных плат Rogers подразумевает специальные процедуры для учета характеристик материалов, несовместимых со стандартом FR-4. Наиболее важными этапами являются:
● Выбор материала – Выбор правильного ламината Rogers с учетом частоты, термических требований и механической стабильности.
● Расслоение – В отличие от FR-4, материалы Rogers требуют контролируемого нагрева и давления, чтобы избежать деформации материала.
● Сверление и покрытие – Требует особой осторожности, чтобы избежать образования заусенцев и обеспечить целостность отверстий, особенно для конструкций с высокой плотностью размещения.
● Травление и нанесение изображений – Медный слой протравливается для получения печатных плат с высокими допусками.
● Поверхностная обработка – Стандартные покрытия – ENIG (химическое никелирование и иммерсионное золото) и OSP (органический консервант для пайки) для лучшей паяемости.
Проблемы и соображения в производстве
Производство печатных плат Rogers сопряжено с проблемами, не встречающимися при традиционном производстве FR-4:
● и перевалки сыпучих материалов
– Ламинаты на основе ПТФЭ могут быть более гибкими, и с ними следует обращаться осторожно, чтобы избежать деформации.
● Проблемы с адгезией – Для некоторых составов требуются специальные клеи или плазменная обработка для обеспечения прочного соединения.
● Тепловое расширение – Несоответствие меди и диэлектрического материала необходимо контролировать, чтобы предотвратить расслоение.
● Более высокая стоимость производства – По сравнению с FR-4, печатные платы Rogers используют более сложные производственные процессы, что увеличивает себестоимость продукции.
Независимо от этих проблем, преимущество печатных плат Rogers в производительности делает их наилучшими для высокочастотных, высокомощных и радиочастотных приложений.
Почему стоит выбрать Rogers PCB?
Материалы Rogers PCB имеют универсальное применение в продуктах, требующих высокочастотной производительности, термостабильности и низкой потери сигнала. Некоторые из наиболее идеальных применений включают:
● Радиочастотные и микроволновые схемы – Используется в радиолокационной технике, спутниковой связи и беспроводных сетях, где целостность сигнала имеет первостепенное значение.
● Аэрокосмическая и оборонная – Устойчив к суровым температурам и агрессивным условиям окружающей среды.
● Автомобильная электроника – Идеально подходит для современных систем помощи водителю (ADAS) и связи между транспортным средством и другими устройствами (V2X).
● Медицинское оборудование – Совместимость с высокочастотным диагностическим оборудованием, таким как МРТ и КТ-сканеры.
● Устройства 5G и IoT – Идеально подходит для стабильной работы в высокоскоростных устройствах с малой задержкой.
Как выбрать правильный материал печатной платы Rogers для конкретных применений
Выбор правильного материала печатной платы Rogers зависит от диапазона частот, тепловых свойств и производственных потребностей. Наиболее важными факторами являются:
● Диэлектрическая постоянная (Dk) – Rogers 4350B обеспечивает стабильную конструкцию Dk to RF.
● Тангенс потерь (Df) – Rogers 3003 с низкими потерями сводит к минимуму потерю сигнала на больших расстояниях.
● Теплопроводность – Rogers 6002 улучшает теплопередачу для приложений высокой мощности.
● Механическая стабильность – Серия RO4000 идеально подходит для применений, где требуется надежность при эксплуатации в диапазоне температур.
● Стоимость и доступность – Высокоэффективные материалы стоят дорого, но смешивание Rogers с FR-4 может использоваться для баланса стоимости и производительности.
Выводы
Для приложений, требующих высокой производительности на высоких частотах, следует выбирать подходящий материал Rogers PCB. Поскольку материалы доступны во многих формулах, свойства материалов должны быть сбалансированы с требованиями к конструкции для достижения высокой производительности. Аэрокосмическая промышленность и телекоммуникации, автомобильные системы и многие другие приложения извлекают выгоду из Rogers PCB и электрической и термической стабильности, требуемой передовыми технологиями.
