Co to jest Rogers PCB?

Wstęp

Rogers PCB odnosi się do płytek o wysokiej częstotliwości, które są produkowane z wykorzystaniem materiałów pochodzących wyłącznie z korporacji Rogers. W przeciwieństwie do konwencjonalnych płytek PCB wykonanych z żywicy epoksydowej (FR4), Płytki PCB Rogers wykorzystują podstawę ceramiczną jako materiał o wysokiej częstotliwości, i nie zawierają włókna szklanego w środku. Znane ze swojej wyjątkowej stałej dielektrycznej, styczna o niskiej stratności, i wysoką przewodność cieplną, Płytki PCB Rogers oferują szereg korzyści w porównaniu z tradycyjnymi płytkami PCB. W tym poście na blogu, naszym celem jest zapewnienie kompleksowego wprowadzenia do płytek PCB firmy Rogers, zakrywając ich wyjątkowe cechy, Zalety, Aplikacje, i więcej. Let’s explore the world of Rogers PCBs together…

Zalety PCB Rogersa

Płytki PCB firmy Rogers są lepszym wyborem z wielu powodów. Materiał Rogers jest preferowany ze względu na jego wyjątkową zdolność do dobrego działania w wymagających warunkach, jak również jego jakość i użyteczność. Pomimo ich wyższych kosztów w porównaniu z innymi materiałami, Płytki PCB Rogers oferują wiele korzyści, w tym:

• Doskonała wydajność w zakresie wysokich częstotliwości przy niskich stratach dielektrycznych
• Niskoelektryczna produkcja PCB
• Ulepszona kontrola impedancji
• Wyjątkowe możliwości zarządzania temperaturą
• Nadaje się do zastosowań kosmicznych z niskim odgazowaniem
• Niska absorpcja wilgoci i rozszerzalność cieplna
• Solidna stabilność wymiarowa dla niezawodnego użytkowania
• Wysoka kompatybilność i łatwość wykonania

Typy Rogersa i ich właściwości

W tej części, wymieniliśmy niektóre powszechnie stosowane materiały Rogers wraz z krótkim wprowadzeniem do ich właściwości, aby pomóc Ci wybrać odpowiedni materiał do projektu PCB:

Rogers 3003

Rogers RO3003 służy jako popularny laminat o wysokiej częstotliwości, wykorzystywany głównie do zastosowań RF i mikrofalowych. Laminat ten składa się głównie z teflonu z dodatkiem ceramiki (PTFE) złożony. Jedną z jego wyróżniających się cech jest niezwykła stabilność pod względem stałej dielektrycznej w różnych temperaturach, co skutecznie eliminuje częsty problem fluktuacji stałych dielektrycznych, których doświadczają materiały ze szkła PTFE w temperaturze pokojowej.

Rogersa 4003C

ten 4003 stosuje laminat 1080 i 1674 tkaniny szklane ułożone w sposób odpowiedni do laminowania elektrycznego. Godnym uwagi aspektem 4003C są jego właściwości elektryczne, które bardzo przypominają materiał z PTFE/tkanego włókna szklanego, podczas gdy jego technologia przetwarzania jest podobna do technologii żywicy epoksydowej / tkaniny szklanej. Można go bez wysiłku czyścić zwykłą nylonową szczotką. Podstawową zaletą RO4003C jest jego charakterystyka minimalnych strat i obecność dwóch rodzajów tkaniny szklanej.

Rogers 4350

Rogers 4350 to wysokowydajny materiał na sygnały PCB, składa się z żywicy węglowodorowej/wypełniacza ceramicznego wzmocnionego włóknem szklanym, zamiast PTFE. Oferuje oszczędności w porównaniu z konwencjonalnymi laminatami mikrofalowymi, ponieważ nie wymaga specjalnego przetwarzania otworów przelotowych THT. Materiał ten ma stabilną stałą dielektryczną w szerokim zakresie częstotliwości i niski współczynnik temperaturowy, co czyni go idealnym podłożem do zastosowań szerokopasmowych.

Rogers 4830

Laminat termoutwardzalny znany jako RO4830 może być wytwarzany przy użyciu standardowej technologii FR4. Laminat ten posiada właściwości elektryczne, które są zbliżone do wartości standardowych, co skutkuje doskonałym współczynnikiem odbicia i wydajnością wzmocnienia boresight. Jest szczególnie odpowiedni do zastosowań wykorzystujących fale milimetrowe, w których priorytetem jest opłacalność, takich jak samochodowe czujniki radarowe działające w 76-81 GHz.

Rogersa 4835T

RO4835 to specjalistyczny materiał na płytki drukowane opracowany przez firmę Rogers, który został zaprojektowany specjalnie do projektowania warstw wewnętrznych w płyty wielowarstwowe. Ten materiał jest parą termoutwardzalną, która może skutecznie łagodzić wzrost stałej dielektrycznej i współczynnika rozpraszania spowodowany utlenianiem przewodów. W porównaniu z konwencjonalnymi termoutwardzalnymi, RO4835T ma niezwykłą odporność na utlenianie, jest dziesięć razy bardziej odporny.

Rogers 5880

Rogerowie 5880 Laminat wysokiej częstotliwości składa się z mieszanki kompozytu PTFE i mikrofibry. Charakteryzuje się bardzo niską absorpcją wilgoci, niskie odgazowanie, i niskie straty elektryczne. dodatkowo, stała dielektryczna Rogers RT/duroid 5880 laminatów jest bardzo stabilny w szerokim zakresie częstotliwości, dzięki czemu doskonale nadają się do zastosowań o wysokiej częstotliwości i szerokopasmowych.

Materiały Rogersa	Stała dielektryczna	Inne właściwości
Rogers 3003	3.00 +/- .04.	Współczynnik rozpraszania：0.0010 do 10 GHz Grubość podłoża: 0.02 “(0.5 mm) Grubość miedzi: 0.5 uncje Niski X, CTE osi Y i Z 17, 16 i 25 ppm/°C, odpowiednio
Rogersa 4003C	3.38 +/- 0.05	Współczynnik rozpraszania: 0.0027 w 10 GHz Niski współczynnik rozszerzalności cieplnej osi Z przy 46 ppm/°C Opór objętościowy: 1.7×10&10 Odporność powierzchniowa: 4.2*10&9
Rogers 4350	3.48 +/- 0.05	Współczynnik rozpraszania: 0.0037 w 10 GHz Niski współczynnik rozszerzalności cieplnej osi Z przy 32 ppm/°C Temperatura zeszklenia (TG) powyżej 280°C Prędkość powierzchniowa mniejsza niż 500 SFM Obciążenie chipa mniejsze niż 0.05 mm podczas perforacji
Rogers 4830	3.24	Strata wtrąceniowa : 2.2 db/w godz 77 GHz ten 94 V-0 ocena ognioodporności Grubości dielektryczne laminatów: 0.005 i 0.0094
Rogersa 4835T	3.3	Gęstość 1,92 g/cm3 Przewodność cieplna 0,66w/m/k Laminat trudnopalny, ten 94 V-0 oceniane Temperatura zeszklenia Tg powyżej 280 stopnie
Rogers 5880	2.20 +/- .02	Współczynnik rozpraszania .0009 przy 10 GHz Niezwykle niska gęstość 1,37 g/cm3 TCDk w osi Z już od +22ppm/°C izotropowe

Różnice między Rogersem a FR4

Wysoka częstotliwość

Płytki drukowane FR-4, ze względu na ich przystępność cenową, rzetelność, i znajome cechy, są szeroko stosowane w różnych zastosowaniach, takich jak obwody audio i projekty mikrofalowe. Niemniej jednak, nie nadają się do zastosowań o wysokiej częstotliwości. Najbardziej znane są specjalne laminaty o wysokiej częstotliwości stworzone przez firmę Rogers. Ich materiały mają stałą dielektryczną, która wynosi ok 20% niższy niż w przypadku płyt FR-4. Aby ocenić, czy laminaty o wysokiej częstotliwości są niezbędne dla Twojego projektu, ważne jest, aby przeanalizować zarówno ich specyfikacje elektryczne, jak i mechaniczne. Jeśli różnice są zbyt szerokie, lepiej jest użyć materiału Rogers PCB.

Rozpusta

Ważnym czynnikiem jest współczynnik rozpraszania lub Df, i współczynnik ten jest wyższy dla płyt FR-4 niż dla tych wykonanych z materiałów Rogers. konkretnie, Materiały FR-4 wykazują większe straty, szczególnie przy wysokich częstotliwościach, z typowymi wartościami ok 0.020 w porównaniu do 0.004 dla płyt Rogers. Rozpraszanie w materiałach FR-4 również wzrasta wraz z częstotliwością, przy czym laminaty o wysokiej częstotliwości wykazują spójną charakterystykę rozpraszania zależną od częstotliwości. jednak, użycie FR-4 może pomóc zminimalizować utratę sygnału ze względu na niższy współczynnik rozpraszania, a zautomatyzowany proces montażu i produkcji materiałów FR-4 ułatwia pracę z nimi podczas montażu i produkcji.

Stabilność impedancji

Aby zapewnić stały przepływ prądu po przyłożeniu napięcia, stabilność impedancji jest ważna w zastosowaniach projektowych. Rogers i FR-4 są często stosowanymi substancjami do tego celu, jednak, Rogers oferuje większą różnorodność stałych dielektrycznych w porównaniu do FR-4. Podczas gdy FR-4 jest niedrogi, jego stała dielektryczna może się znacznie zmieniać wraz ze zmianami temperatury na podłożu. Do obwodów wymagających minimalnych wahań w szerokim zakresie temperatur, wskazane jest stosowanie laminatów o wysokiej częstotliwości wykonanych z materiałów firmy Rogers, szczególnie w środowiskach o wysokiej temperaturze.

Stała dielektryczna

ten stała dielektryczna to zdolność materiału do zatrzymywania energii elektrycznej w polu elektrycznym. FR-4 ma niższą stałą dielektryczną 4.5 w porównaniu z materiałami Rogera, które wahają się od 6.15 do 11. FR-4 ma wyższą stałą dielektryczną niż tworzywa sztuczne, a użycie FR-4 może skutkować płytkami PCB, które są co najmniej 25% zapalniczka. FR-4 ma również dobrą odporność na wilgoć i wysoką wytrzymałość dielektryczną. Chociaż PCB Rogera mają wyższą stałą dielektryczną niż FR-4, FR-4 może być nadal używany, ponieważ jest efektywnym materiałem do magazynowania energii elektrycznej. Płytki PCB o wyższych stałych dielektrycznych są bardziej podatne na pękanie pod wpływem silnych pól elektrycznych.

Aplikacja kosmiczna

Wykorzystanie płytek drukowanych w zastosowaniach kosmicznych ma kluczowe znaczenie, a różne materiały mają różne poziomy przydatności. Odgazowywanie, czyli uwolnienie uwięzionych gazów, może być problemem w kosmosie. Wilgoć lub materiały powodujące korozję mogą przenikać przez otwory i uszkadzać elementy. Materiały FR-4 mają dobrą stabilność elektryczną, trwałość, i są opłacalne, ale materiały Rogers są najlepsze do zastosowań kosmicznych ze względu na niskie wydzielanie gazów i wszechstronność.

Zarządzanie temperaturą

Do regulacji temperatur w sprzęcie elektronicznym, podczas procesu projektowania płytek obwodów drukowanych niezbędne jest wykorzystanie materiałów odprowadzających ciepło. Współczynnik termiczny stałej dielektrycznej jest wykorzystywany do oceny właściwości materiałów PCB, co może wpływać na wahania temperatury. Materiały Rogers są lepsze do zarządzania temperaturą, ponieważ mają warunki pracy z niewielkimi wahaniami w wyższych temperaturach. Dzieje się tak dlatego, że są termoutwardzalne o wysokiej częstotliwości i są bardziej wytrzymałe w wyższych temperaturach.

Aplikacje firmy Rogers PCB

Płytki PCB Rogers znajdują szerokie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu ze względu na doskonałą wydajność sygnału i niezawodność:

• Urządzenia wojskowe

Jednym z głównych zastosowań płytek Rogers PCB są urządzenia wojskowe, które w dużym stopniu polegają na przechwytywaniu i transmisji sygnału. W odległych obszarach, tylko PCB o wysokiej częstotliwości, takie jak Rogers PCB, mogą działać wydajnie, aby zapewnić nieprzerwaną komunikację sygnału.

• Elektroniki użytkowej

Płytki PCB Rogers są również wykorzystywane w elektronice użytkowej, takiej jak smartfony, tabletki, komputery PC, oraz laptopy wymagające silnego odbioru i transmisji sygnału. Marki smartfonów klasy premium często wykorzystują w swoich urządzeniach płytki Rogers PCB, aby zapewnić wysoką jakość sygnału.

• Telekomunikacja

Systemy telekomunikacyjne również w dużym stopniu polegają na płytkach PCB firmy Rogers w zakresie wydajnego przechwytywania i transmisji sygnału. Użycie jakiejkolwiek innej płytki PCB może skutkować niższą jakością sygnału, wpływając na wydajność systemu.

• Płyty mikrofalowe

Wysokiej jakości konstrukcja płytek Rogers PCB sprawia, że ​​nadają się one również do produkcji płytek mikrofalowych, które są wykorzystywane w różnych branżach, takich jak komórkowe stacje bazowe, systemy komunikacji, i stacje 5G.

• Automobilowy

Płytki PCB firmy Rogers są również wykorzystywane w przemyśle motoryzacyjnym w zautomatyzowanych/zmechanizowanych urządzeniach testowych, radary samochodowe, i czujniki. Zastosowania inżynierii RF obejmują wzmacniacze mocy, Etykiety identyfikacyjne RF, i infrastruktury IP.

• Lotnictwo i Kosmonautyka

W inżynierii lotniczej, Płytki PCB firmy Rogers znajdują zastosowanie w systemach unikania kolizji samolotów, anteny mikropaskowe, i radia typu backhaul.

Streszczenie

Wybór odpowiedniego materiału na płytkę drukowaną to kluczowa decyzja, która wpłynie na jej przydatność do określonych zastosowań. Poprzez ten wpis na blogu, naszym celem jest lepsze zrozumienie płytek PCB firmy Rogers. Jeśli potrzebujesz dodatkowych informacji lub wskazówek dotyczących wyboru najbardziej odpowiedniej płytki drukowanej do swojego projektu, proszę nie wahaj sięSkontaktuj się z nami. MOKO Technology jest wiodącym producentem PCB w Chinach z zespołem doświadczonych inżynierów, którzy współpracują z klientami podczas realizacji projektów. Służymy pomocą w doborze materiałów, projektowanie PCB, oraz procesy produkcyjne i montażowe.