Was ist Rogers PCB?

Einführung

Rogers-Leiterplatten beziehen sich auf Hochfrequenzplatinen, die unter Verwendung von Materialien hergestellt werden, die ausschließlich von der Rogers Corporation bezogen werden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Leiterplatten aus Epoxidharz (FR4), Rogers-Leiterplatten verwenden als Hochfrequenzmaterial eine Keramikbasis, und sie enthalten keine Glasfaser in der Mitte. Bekannt für ihre außergewöhnliche Dielektrizitätskonstante, verlustarmer Tangens, und hohe Wärmeleitfähigkeit, Rogers PCBs bieten eine Reihe von Vorteilen gegenüber herkömmlichen PCBs. In diesem Blogbeitrag, Unser Ziel ist es, eine umfassende Einführung in Rogers PCBs zu bieten, ihre einzigartigen Eigenschaften abdecken, Vorteile, Anwendungen, und mehr. Let’s explore the world of Rogers PCBs together…

Vorteile von Rogers PCB

Rogers PCBs sind aus vielen Gründen eine überlegene Wahl. Das Rogers-Material wird aufgrund seiner außergewöhnlichen Leistungsfähigkeit unter anspruchsvollen Bedingungen bevorzugt, sowie seine Qualität und Nützlichkeit. Trotz ihrer höheren Kosten im Vergleich zu anderen Materialien, Rogers PCBs bieten zahlreiche Vorteile, einschließlich:

• Hervorragende Hochfrequenzleistung mit geringem dielektrischem Verlust
• Low Electric PCB-Fertigung
• Verbesserte Impedanzkontrolle
• Außergewöhnliche Wärmemanagementfähigkeiten
• Geeignet für Weltraumanwendungen mit geringer Ausgasung
• Geringe Feuchtigkeitsaufnahme und Wärmeausdehnung
• Solide Formstabilität für zuverlässigen Einsatz
• Hohe Kompatibilität und einfache Herstellung

Rogers-Typen und ihre Eigenschaften

In diesem Teil, Wir listen einige weit verbreitete Rogers-Materialien mit einer kurzen Einführung in ihre Eigenschaften auf, um Ihnen bei der Auswahl des richtigen Materials für Ihr PCB-Projekt zu helfen:

Rogers 3003

Rogers RO3003 dient als beliebtes Hochfrequenzlaminat, das hauptsächlich für HF- und Mikrowellenanwendungen verwendet wird. Dieses Laminat besteht überwiegend aus einem keramikgetränkten Teflon (PTFE) zusammengesetzt. Eines seiner herausragenden Merkmale ist seine bemerkenswerte Stabilität in Bezug auf die Dielektrizitätskonstante bei unterschiedlichen Temperaturen, wodurch das häufige Problem der Schwankungen der Dielektrizitätskonstante, das PTFE-Glasmaterialien bei Raumtemperatur erfahren, effektiv beseitigt wird.

Rogers 4003C

Das 4003 Laminat beschäftigt 1080 und 1674 Glasgewebe, die so angeordnet sind, dass sie für die Elektrolaminierung geeignet sind. Ein bemerkenswerter Aspekt von 4003C sind seine elektrischen Eigenschaften, die denen von PTFE/Glasgewebematerial sehr ähneln, während seine Verarbeitungstechnologie der von Epoxidharz / Glasgewebematerial ähnelt. Es lässt sich mühelos mit einer herkömmlichen Nylonbürste reinigen. Der Hauptvorteil von RO4003C ist seine minimale Verlustcharakteristik und das Vorhandensein von zwei Arten von Glasgewebe.

Rogers 4350

Rogers 4350 ist ein Hochleistungsmaterial für Leiterplattensignale, bestehend aus mit Kohlenwasserstoffharz/keramischem Füllstoff verstärktem Fiberglas, statt PTFE. Es bietet Kosteneinsparungen im Vergleich zu herkömmlichen Mikrowellenlaminaten, da keine spezielle THT-Durchgangslochverarbeitung erforderlich ist. Dieses Material hat eine stabile Dielektrizitätskonstante über einen weiten Frequenzbereich und einen niedrigen Temperaturkoeffizienten, Damit ist es ein ideales Substrat für Breitbandanwendungen.

Rogers 4830

Das als RO4830 bekannte duroplastische Laminat kann unter Verwendung der Standard-FR4-Technologie hergestellt werden. Dieses Laminat besitzt elektrische Eigenschaften, die sich eng an Normwerten orientieren, was zu einer überlegenen Reflexions- und Zielrichtungsverstärkungsleistung führt. Es eignet sich besonders für Millimeterwellenanwendungen, bei denen die Wirtschaftlichkeit im Vordergrund steht, wie z. B. Kfz-Radarsensoren in Betrieb 76-81 GHz.

Rogers 4835T

RO4835 ist ein spezielles Leiterplattenmaterial, das von Rogers entwickelt wurde, das speziell für das Design von Innenschichten entwickelt wurde mehrschichtige Platten. Dieses Material ist ein duroplastisches Paar, das die durch Oxidation in der Verdrahtung verursachte Erhöhung der Dielektrizitätskonstante und des Verlustfaktors wirksam abschwächen kann. Im Vergleich zu herkömmlichen Duroplasten, RO4835T hat eine bemerkenswerte Oxidationsbeständigkeit, zehnmal widerstandsfähiger sein.

Rogers 5880

Die Rogers 5880 Hochfrequenzlaminat besteht aus einer Mischung aus PTFE-Verbundstoff und Mikrofaser. Hat eine sehr geringe Feuchtigkeitsaufnahme, geringe Ausgasung, und geringer elektrischer Verlust. zusätzlich, die Dielektrizitätskonstante von Rogers RT/Duroid 5880 Laminate ist über einen weiten Frequenzbereich sehr stabil, wodurch sie sich gut für Hochfrequenz- und Breitbandanwendungen eignen.

Rogers-Materialien	Dielektrizitätskonstante	Andere Eigenschaften
Rogers 3003	3.00 +/- .04.	Verlustfaktor：0.0010 zu 10 GHz Substratdicke: 0.02 „(0.5 mm) Die Dicke von Kupfer: 0.5 Unzen Niedriges X, CTE der Y- und Z-Achse 17, 16 und 25 ppm / ° C., beziehungsweise
Rogers 4003C	3.38 +/- 0.05	Verlustfaktor: 0.0027 bei 10 GHz Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient der Z-Achse bei 46 ppm / ° C. Der Durchgangswiderstand: 1.7×10&10 Oberflächenwiderstand: 4.2*10&9
Rogers 4350	3.48 +/- 0.05	Verlustfaktor: 0.0037 bei 10 GHz Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient der Z-Achse bei 32 ppm / ° C. Glasübergangstemperatur (TG) von über 280°C Oberflächengeschwindigkeit von weniger als 500 SFM Chip-Last kleiner als 0.05 mm während der Perforation
Rogers 4830	3.24	Einfügedämpfung : 2.2 db/in bei 77 GHz UL 94 V.-0 Flammschutzklasse Dielektrische Dicken von Laminaten: 0.005 und 0.0094
Rogers 4835T	3.3	Dichte 1,92 g/cm3 Wärmeleitfähigkeit 0,66 W/m/K Flammhemmendes Laminat, UL 94 V.-0 bewertet Glasübergangstemperatur Tg von über 280 Grad
Rogers 5880	2.20 +/- .02	Verlustfaktor von .0009 bei 10GHz Extrem niedrige Dichte von 1,37 g/cm3 Z-Achsen-TCDk so niedrig wie +22 ppm/°C Isotrop

Unterschiede zwischen Rogers und FR4

Hochfrequenz

FR-4-Leiterplatten, aufgrund ihrer Erschwinglichkeit, Zuverlässigkeit, und vertraute Eigenschaften, werden häufig in verschiedenen Anwendungen wie Audioschaltkreisen und Mikrowellendesigns verwendet. Dennoch, sie sind nicht für Hochfrequenzanwendungen geeignet. Am bekanntesten sind Hochfrequenz-Speziallaminate von Rogers. Ihre Materialien haben eine Dielektrizitätskonstante, die ungefähr ist 20% niedriger als die von FR-4-Boards. Um zu evaluieren, ob Hochfrequenzlaminate für Ihr Projekt notwendig sind, Es ist wichtig, sowohl ihre elektrischen als auch ihre mechanischen Spezifikationen zu analysieren. Wenn die Variationen zu breit sind, Es ist besser, PCB-Material von Rogers zu verwenden.

Ableitung

Der Verlustfaktor oder Df ist ein wichtiger Gesichtspunkt, und dieser Faktor ist bei FR-4-Boards höher als bei Boards aus Rogers-Materialien. Speziell, FR-4-Materialien weisen größere Verluste auf, besonders bei hohen Frequenzen, mit typischen Werten um 0.020 im Vergleich zu 0.004 für Rogers-Boards. Auch die Dissipation in FR-4-Materialien nimmt mit der Frequenz zu, wobei Hochfrequenzlaminate eine gleichbleibende frequenzabhängige Ableitungscharakteristik aufweisen. jedoch, Die Verwendung von FR-4 kann dazu beitragen, den Signalverlust aufgrund seines geringeren Verlustfaktors zu minimieren, und der automatisierte Montageprozess und die Herstellung von FR-4-Materialien erleichtern die Arbeit mit ihnen während der Montage und Produktion.

Impedanzstabilität

Zur Sicherstellung eines konstanten Stromflusses bei angelegter Spannung, Impedanzstabilität ist in Designanwendungen wichtig. Rogers und FR-4 sind häufig verwendete Substanzen für diesen Zweck, jedoch, Rogers bietet im Vergleich zu FR-4 eine größere Auswahl an Dielektrizitätskonstanten. Während FR-4 preiswert ist, seine Dielektrizitätskonstante kann bei Temperaturänderungen über das Substrat hinweg erheblich variieren. Für Schaltungen, die minimale Schwankungen über einen breiten Temperaturbereich erfordern, Es ist ratsam, Hochfrequenzlaminate aus Rogers-Materialien zu verwenden, insbesondere in Hochtemperaturumgebungen.

Dielektrizitätskonstante

Das Dielektrizitätskonstante ist die Fähigkeit eines Materials, elektrische Energie in einem elektrischen Feld zu speichern. FR-4 hat eine niedrigere Dielektrizitätskonstante von 4.5 im Vergleich zu Rogers Materialien, welche reichen von 6.15 zu 11. FR-4 hat eine höhere Dielektrizitätskonstante als Kunststoffmaterialien, und die Verwendung von FR-4 kann zu PCBs führen, die mindestens sind 25% Feuerzeug. FR-4 hat auch eine gute Feuchtigkeitsbeständigkeit und eine hohe Durchschlagsfestigkeit. Obwohl Rogers PCBs eine höhere Dielektrizitätskonstante als FR-4 haben, FR-4 kann weiterhin verwendet werden, da es ein effektives Material zum Speichern elektrischer Energie ist. Leiterplatten mit höheren Dielektrizitätskonstanten neigen eher zum Bruch, wenn sie starken elektrischen Feldern ausgesetzt werden.

Weltraumanwendung

Der Einsatz von Leiterplatten in Raumfahrtanwendungen ist entscheidend, und verschiedene Materialien haben unterschiedliche Grade der Eignung. Ausgasen, das ist die Freisetzung von eingeschlossenen Gasen, kann im Weltraum ein Problem sein. Feuchtigkeit oder korrosive Materialien können in Nadellöcher eindringen und Komponenten beschädigen. FR-4-Materialien haben eine gute elektrische Stabilität, Haltbarkeit, und sind kostengünstig, Aber die Materialien von Rogers sind aufgrund ihrer geringen Ausgasung und Vielseitigkeit die besten für Weltraumanwendungen.

Temperaturmanagement

Um Temperaturen in elektronischen Geräten zu regulieren, Es ist wichtig, Wärmemanagementmaterialien während des Designprozesses von Leiterplatten zu verwenden. Der thermische Koeffizient der Dielektrizitätskonstante wird verwendet, um die Eigenschaften von Leiterplattenmaterialien abzuschätzen, die sich auf Temperaturschwankungen auswirken können. Rogers-Materialien eignen sich besser für das Temperaturmanagement, da sie einen Arbeitszustand mit geringer Variation bei höheren Temperaturen haben. Denn sie sind Hochfrequenz-Duroplaste und robuster bei höheren Temperaturen.

Anwendungen von Rogers PCB

Rogers-Leiterplatten finden aufgrund ihrer überlegenen Signalleistung und Zuverlässigkeit breite Anwendung in verschiedenen Branchen:

• Militärische Geräte

Eine der Hauptanwendungen von Rogers PCBs sind militärische Geräte, die stark auf Signalerfassung und -übertragung angewiesen sind. In abgelegenen Gebieten, Nur Hochfrequenz-Leiterplatten wie Rogers-Leiterplatten können effizient arbeiten, um eine unterbrechungsfreie Signalkommunikation zu gewährleisten.

• Unterhaltungselektronik

Rogers-Leiterplatten werden auch in der Unterhaltungselektronik wie Smartphones verwendet, Tablets, Stck, und Laptops, die einen starken Signalempfang und -übertragung erfordern. Premium-Smartphone-Marken verwenden häufig PCBs von Rogers in ihren Geräten, um eine qualitativ hochwertige Signalleistung zu gewährleisten.

• Telekommunikation

Auch Telekommunikationssysteme verlassen sich stark auf PCBs von Rogers für eine effiziente Signalerfassung und -übertragung. Die Verwendung einer anderen Leiterplatte könnte zu einer geringeren Signalqualität führen, die Leistung des Systems beeinträchtigen.

• Mikrowellen-Boards

Die hochwertige Konstruktion der Rogers-Leiterplatten macht sie auch für den Einsatz bei der Herstellung von Mikrowellenplatinen geeignet, die in verschiedenen Industriezweigen wie z. B. Mobilfunk-Basisstationen verwendet werden, Kommunikationssysteme, und 5G-Stationen.

• Automobil

Rogers PCBs werden auch in der Automobilindustrie für automatisierte/mechanisierte Testgeräte verwendet, Kfz-Radar, und Sensoren. HF-Technikanwendungen umfassen Leistungsverstärker, RF-Identifikations-Tags, und IP-Infrastruktur.

• Luft- und Raumfahrt

In der Luftfahrttechnik, Rogers-PCBs finden Verwendung in Kollisionsvermeidungssystemen für Flugzeuge, Mikrostreifenantennen, und Backhaul-Funkgeräte.

Zusammenfassung

Die Wahl des geeigneten Materials für Ihre Leiterplatte ist eine entscheidende Entscheidung, die sich auf die Eignung für bestimmte Anwendungen auswirkt. Durch diesen Blogbeitrag, Unser Ziel ist es, Ihr Verständnis von Rogers PCBs zu verbessern. Wenn Sie weitere Informationen oder Anleitungen zur Auswahl der am besten geeigneten Leiterplatte für Ihr Projekt benötigen, Bitte zögern Sie nichtkontaktiere uns. MOKO Technology ist ein führender Leiterplattenhersteller in China mit einem Team erfahrener Ingenieure, die bei ihren Projekten mit Kunden zusammenarbeiten. Wir bieten Hilfestellung bei der Materialauswahl, PCB Design, sowie Herstellungs- und Montageprozesse.