Nu există un „cel mai bun material” universal pentru plăcile PCB de-înaltă frecvență și nici un singur „rege al cost-eficienței”. Fiecare dintre cele trei are avantaje de neînlocuit în diferite benzi de frecvență, scenarii de aplicare și constrângeri bugetare. Seria de umpluturi ceramice Rogers este rentabilitatea cuprinzătoare preferată pentru majoritatea proiectelor comerciale de-frecvență înaltă, Taconic are un avantaj de cost mai proeminent în scenariile de producție în masă, iar PTFE pur este de neînlocuit în scenariile de performanță extremă cu unde milimetrice.
Comparația performanței de bază a trei tipuri de materiale
| Tip material | Model tipic | 10GHz 下Dk | 10GHz下Df | Caracteristicile de performanță de bază |
|---|---|---|---|---|
| Rogers (umplut cu ceramică/pe bază de PTFE) | RO4350B,RO5880 | 3.48 / 2.2 | 0.0037 / 0.0009 | Stabilitate puternică constantă dielectrică, conductivitate termică bună și rezistență mecanică ridicată |
| Taconic (armare PTFE) | TLY-5,TLX-8 | 2.2 / 2.55 | 0.0009 / 0.0015 | Stabilitate dimensională mecanică excelentă și grad ridicat de standardizare în prelucrare |
| Placă placată cu-cupru PTFE pur | PTFE CCL de calitate generală | 2.2 | 0.0009 | Pierderi dielectrice extrem de scăzute, rezistență la temperatură ridicată și la coroziune |
Avantaje, dezavantaje și poziționarea-cost-eficienței a trei tipuri de materiale
seria Rogers
Avantaje: Seria RO4000 poate fi procesată direct folosind tehnologia standard FR-4 fără a fi nevoie de un pre-tratament special al porilor PTFE. Fiabilitatea găurilor metalizate din plăci multistrat este ridicată, iar conductivitatea termică poate ajunge la 0,69 W/m · k. Are o performanță excelentă de control al creșterii temperaturii în scenarii de mare putere, o universalitate ridicată în industrie și un lanț de aprovizionare matur și resurse de procesare.
Deficiențe: Modelele cu undă milimetrică de vârf (cum ar fi RO5880) au un preț unitar relativ ridicat pentru materiile prime, iar unele specificații speciale au timpi de livrare mai lungi.
Poziționare rentabilă: prima alegere cuprinzătoare pentru scenariile de înaltă-frecvență comercială sub 10GHz, echilibrând performanța, randamentul procesării și fiabilitatea-pe termen lung. Este selecția principală pentru radarul auto, amplificatorul stației de bază 5G și placa de control pentru robot industrial.
Seria taconic
Avantaje: Structura ranforsată cu fibră de sticlă aduce rezistență mecanică mai mare, capacitate puternică anti deformare a plăcilor subțiri, randament mai mare de prelucrare a panourilor de dimensiuni mari-, producătorii de PCB au acumulat multă experiență standardizată în procesele lor de laminare și foraj, iar costul complet de procesare în etapa de producție în masă este cu 10% -15% mai mic decât modelul Rogers.
Deficiențe: există mai puține opțiuni pentru modelele cu conductivitate termică ultra-înaltă, iar adaptabilitatea la scenarii de putere extrem de ridicată-este ușor inferioară față de Rogers.
Poziționarea rentabilității: optimizarea costurilor pentru proiectele de inginerie de producție în masă, care poate dilua și mai mult costul total de producție în plăci de antenă de dimensiuni mari- și proiecte radar cu unde milimetrice în serie cu cerințe ridicate pentru stabilitate dimensională, păstrând în același timp aceeași performanță.
Placă placată cu-cupru PTFE pur
Avantaje: Pierderea dielectrică poate fi de până la 0,0004, intervalul de rezistență la temperatură acoperă -80 de grade ~+150 grade, este rezistent la coroziunea acidă și alcalină puternică, iar pierderea de transmisie a semnalului în banda de frecvență a undelor milimetrice peste 40GHz este mult mai mică decât primele două tipuri de materiale. Are o inerție chimică extrem de puternică și este potrivit pentru scenarii militare și aerospațiale care necesită reparații repetate.
Deficiență: prețul materiei prime este de 5-8 ori mai mare decât FR-4, iar tratamentul de activare a suprafeței cu soluție de naftalină de sodiu este necesar pentru a asigura aderența metalizării găurilor. Procesele de găurire și laminare au praguri înalte, randament scăzut de prelucrare și costul global cuprinzător este mult mai mare decât primele două tipuri de materiale PTFE modificate.
Poziționare rentabilă: este o selecție obligatorie-pentru scenarii extrem de înalte-frecvență/mediu extrem, iar valoarea sa de neînlocuit poate fi reflectată doar în scenariile în care trebuie asigurată integritatea extremă a semnalului, cum ar fi comunicațiile prin satelit peste 40GHz și radarul militar. Utilizarea acestuia în proiecte comerciale obișnuite va crește semnificativ costurile inutile.
Sugestii de selecție pentru diferite scenarii
Introducere în eșantionarea de-frecvență înaltă și producția de-prima dată a plăcilor de-frecvență înaltă: Rogers RO4350B este preferat deoarece are cea mai bună compatibilitate cu procesele și cel mai mic cost de încercare și eroare.
Proiect de radar cu unde milimetrice și antenă 5G produs la un milion de milioane-: Taconic TLY-5 este selectat pentru a echilibra performanța la cel mai înalt-nivel și randamentul producției de masă, cu cea mai mare eficiență generală a costurilor.
Scenarii de radar cu unde milimetrice montate pe vehicul, comunicații prin satelit și radar militar peste 77 GHz: alegeți modelele corespunzătoare Rogers RO5880 sau Taconic pe bază de PTFE modificate, PTFE pur este utilizat numai pentru scenarii speciale de ultra-frecvență superioară de 40GHz.
Modul amplificator de mare putere, placă de control de sarcină ridicată a robotului industrial: Rogers RO4350B este preferat deoarece conductivitatea termică ridicată poate îmbunătăți semnificativ timpul mediu al modulului între defecțiuni.