Не существует ни абсолютно универсального «лучшего материала» для высокочастотных печатных плат, ни единого «короля экономической-эффективности». Каждый из трех имеет незаменимые преимущества в разных диапазонах частот, сценариях применения и бюджетных ограничениях. Серия керамических наполнителей Rogers – это предпочтительный комплексный вариант с -экономической эффективностью для большинства коммерческих-частотных проектов, Taconic имеет более заметное преимущество в затратах в сценариях массового производства, а чистый ПТФЭ незаменим в сценариях с экстремальными рабочими характеристиками миллиметровых волн.
Сравнение основных характеристик трех типов материалов
| Тип материала | Типовая модель | 10 ГГц – Дк | 10 ГГц – Df | Основные характеристики производительности |
|---|---|---|---|---|
| Rogers (керамический наполнитель/на основе ПТФЭ) | РО4350Б, РО5880 | 3.48 / 2.2 | 0.0037 / 0.0009 | Высокая стабильность диэлектрической проницаемости, хорошая теплопроводность и высокая механическая прочность. |
| Taconic (армирование ПТФЭ) | ТЛИ-5,ТЛС-8 | 2.2 / 2.55 | 0.0009 / 0.0015 | Отличная механическая стабильность размеров и высокая степень стандартизации обработки. |
| Плата с медным покрытием из чистого ПТФЭ- | ПТФЭ общего назначения CCL | 2.2 | 0.0009 | Чрезвычайно низкие диэлектрические потери, устойчивость к высоким температурам и коррозии. |
Преимущества, недостатки и экономическая-эффективность трех типов материалов.
Серия Роджерса
Преимущества: Серию RO4000 можно обрабатывать напрямую с использованием стандартной технологии FR-4 без необходимости специальной предварительной-обработки пор ПТФЭ. Надежность металлизированных отверстий многослойной пластины высока, а теплопроводность может достигать 0,69 Вт/м·К. Он обладает превосходными характеристиками контроля повышения температуры в сценариях высокой мощности, высокой универсальностью в отрасли, а также развитой цепочкой поставок и перерабатывающими ресурсами.
Недостаток: модели высокого класса с миллиметровыми волнами (такие как RO5880) имеют относительно высокую цену за единицу сырья, а некоторые специальные спецификации требуют более длительных сроков поставки.
Экономически эффективное позиционирование: комплексный первый выбор для сценариев коммерческого уровня с высокими-частотами ниже 10 ГГц, сочетающий в себе производительность, производительность обработки и долгосрочную-надежность. Это основной выбор для автомобильных радаров, усилителей базовой станции 5G и плат управления промышленными роботами.
Таконик серии
Преимущества: усиленная стекловолокном структура обеспечивает более высокую механическую прочность, высокую способность к деформации тонких пластин, более высокую производительность обработки панелей большого размера-, производители печатных плат накопили большой стандартизированный опыт в процессах ламинирования и сверления, а стоимость комплексной обработки на этапе массового производства на 10–15 % ниже, чем у модели Rogers с теми же параметрами.
Недостаток: существует меньше вариантов моделей со сверх-высокой теплопроводностью, а адаптируемость к сценариям экстремально высокой-мощности немного уступает моделям Rogers.
Позиционирование экономической эффективности: оптимизация затрат на проекты массового производства, что может еще больше снизить общие производственные затраты на антенные платы большого-размера и серийные проекты радаров миллиметрового диапазона с высокими требованиями к стабильности размеров при сохранении тех же характеристик.
Плата с медным покрытием из чистого ПТФЭ-
Преимущества: диэлектрические потери могут составлять всего 0,0004, диапазон температурной стойкости охватывает -80 градусов ~ +150 градусов, он устойчив к сильной кислотной и щелочной коррозии, а потери при передаче сигнала в диапазоне частот миллиметровых волн выше 40 ГГц намного ниже, чем у первых двух типов материалов. Он обладает чрезвычайно высокой химической инертностью и подходит для военных и аэрокосмических проектов, требующих многократного ремонта.
Недостаток: Стоимость сырья в 5-8 раз выше, чем у ФР-4, а также необходима активационная обработка поверхности раствором нафталина натрия для обеспечения адгезии металлизации отверстий. Процессы сверления и ламинирования имеют высокие пороговые значения, низкую производительность обработки, а общая совокупная стоимость намного выше, чем у первых двух типов модифицированных материалов из ПТФЭ.
Экономически эффективное позиционирование: это-необходимый выбор для сценариев с чрезвычайно высокими-частотами и экстремальными условиями окружающей среды, и его незаменимая ценность может быть отражена только в сценариях, где необходимо обеспечить максимальную целостность сигнала, например, спутниковая связь выше 40 ГГц и военные радары. Использование его в обычных коммерческих проектах существенно увеличит ненужные затраты.
Рекомендации по выбору для различных сценариев
Введение в-высокочастотную выборку и первое-производство высокочастотных-плат. Предпочтение отдается Rogers RO4350B, поскольку он обеспечивает наилучшую совместимость с технологическими процессами и наименьшие затраты на пробы и ошибки.
Проект радара миллиметрового диапазона массового-массового производства и антенны 5G: Taconic TLY-5 выбран, чтобы сбалансировать высочайший-производительный уровень и выход массового производства с наивысшей общей экономической эффективностью.
Установленный на транспортном средстве радар миллиметрового диапазона, спутниковая связь и военные радары с частотой выше 77 ГГц: выбирайте модифицированные модели Rogers RO5880 или Taconic на основе ПТФЭ. Чистый ПТФЭ используется только для особых сценариев сверх-высоких частот выше 40 ГГц.
Модуль усилителя высокой мощности, плата управления высокой нагрузкой промышленного робота: Rogers RO4350B является предпочтительным, поскольку его высокая теплопроводность может значительно сократить среднее время работы модуля на отказ.