Что такое печатная плата Роджерса?

Введение

Rogers PCBs относится к высокочастотным платам, которые производятся с использованием материалов, полученных исключительно от корпорации Rogers. В отличие от обычных печатных плат из эпоксидной смолы (FR4), Rogers PCBs используют керамическую основу в качестве высокочастотного материала, и они не содержат стекловолокно в середине. Известные своей исключительной диэлектрической проницаемостью, низким тангенсом угла потерь и высокой теплопроводностью, Rogers PCBs предлагают ряд преимуществ по сравнению с традиционными печатными платами. В этой записи блога мы стремимся предоставить всестороннее введение в Rogers PCBs, охватывающее их уникальные особенности, преимущества, области применения и многое другое. Давайте вместе исследуем мир Rogers PCBs…

Преимущества печатной платы Rogers

Печатные платы Rogers являются превосходным выбором по многим причинам. Материал Rogers предпочитают из-за его исключительной способности хорошо работать в сложных условиях, а также его качества и полезности. Несмотря на более высокую стоимость по сравнению с другими материалами, печатные платы Rogers предлагают многочисленные преимущества, включая:

• Превосходные высокочастотные характеристики с низкими диэлектрическими потерями
• Изготовление печатных плат с низким энергопотреблением
• Улучшенный контроль импеданса
• Исключительные возможности терморегулирования
• Подходит для применения в космосе с низким выделением газов
• Низкое влагопоглощение и тепловое расширение
• Высокая размерная стабильность для надежного использования
• Высокая совместимость и простота изготовления

Типы Роджерса и их свойства

В этой части мы перечислим некоторые широко используемые материалы Rogers с кратким описанием их свойств, чтобы помочь вам выбрать правильный материал для вашего проекта печатной платы:

Роджерс 3003

Rogers RO3003 служит популярным высокочастотным ламинатом, используемым в основном для радиочастотных и микроволновых приложений. Этот ламинат состоит преимущественно из композита тефлона (ПТФЭ) с керамическим наполнителем. Одной из его выдающихся особенностей является его замечательная стабильность с точки зрения диэлектрической проницаемости при различных температурах, что эффективно устраняет распространенную проблему колебаний диэлектрической проницаемости, которую испытывают материалы из стекла ПТФЭ при комнатной температуре.

Роджерс 4003C

В ламинате 4003 используются стеклоткани 1080 и 1674, расположенные способом, подходящим для электрического ламинирования. Одним из примечательных аспектов 4003C являются его электрические свойства, которые очень похожи на свойства материала PTFE/тканого стеклоткани, в то время как его технология обработки похожа на технологию обработки материала эпоксидной смолы/стеклоткани. Его можно легко очистить обычной нейлоновой щеткой. Основным преимуществом RO4003C является его минимальная потеря характеристик и наличие двух типов стеклоткани.

Роджерс 4350

Rogers 4350 — это высокопроизводительный материал для сигналов печатных плат, состоящий из армированного стекловолокном углеводородной смолы/керамического наполнителя, а не ПТФЭ. Он обеспечивает экономию средств по сравнению с обычными микроволновыми ламинатами, поскольку не требует специальной обработки сквозных отверстий THT. Этот материал имеет стабильную диэлектрическую проницаемость в широком диапазоне частот и низкотемпературный коэффициент, что делает его идеальным субстратом для широкополосных приложений.

Роджерс 4830

Термореактивный ламинат, известный как RO4830, может быть изготовлен с использованием стандартной технологии FR4. Этот ламинат обладает электрическими свойствами, которые близко соответствуют стандартным значениям, что обеспечивает превосходные характеристики отражения и усиления оси визирования. Он особенно подходит для приложений миллиметрового диапазона, где приоритет отдается экономической эффективности, например, для автомобильных радарных датчиков, работающих на частоте 76-81 ГГц.

Роджерс 4835T

RO4835 — это специализированный материал для печатных плат, разработанный компанией Rogers, который специально предназначен для проектирования внутренних слоев в многослойные доски. Этот материал представляет собой термореактивную пару, которая может эффективно смягчить увеличение диэлектрической проницаемости и коэффициента рассеяния, вызванное окислением в проводке. По сравнению с обычными термореактивными материалами, RO4835T обладает замечательной устойчивостью к окислению, будучи в десять раз более устойчивым.

Роджерс 5880

Высокочастотный ламинат Rogers 5880 состоит из смеси композита PTFE и микроволокна. Имеет очень низкое влагопоглощение, низкое газовыделение и низкие электрические потери. Кроме того, диэлектрическая проницаемость ламинатов Rogers RT/duroid 5880 очень стабильна в широком диапазоне частот, что делает их хорошо подходящими для высокочастотных и широкополосных приложений.

Различия между Rogers и FR4

Высокая частота

Печатные платы FR-4, Благодаря своей доступности, надежности и знакомым характеристикам они широко используются в различных приложениях, таких как аудиосхемы и микроволновые конструкции. Тем не менее, они не подходят для высокочастотных приложений. Высокочастотные специальные ламинаты, созданные Rogers, являются наиболее известными. Их материалы имеют диэлектрическую постоянную примерно на 20% ниже, чем у плат FR-4. Чтобы оценить, необходимы ли высокочастотные ламинаты для вашего проекта, важно проанализировать как их электрические, так и механические характеристики. Если различия слишком велики, лучше использовать материал печатной платы Rogers.

Диссипация

Коэффициент рассеяния или Df является важным фактором, и этот коэффициент выше для плат FR-4, чем для плат, изготовленных из материалов Rogers. В частности, материалы FR-4 демонстрируют большие потери, особенно на высоких частотах, с типичными значениями около 0.020 по сравнению с 0.004 для плат Rogers. Рассеивание в материалах FR-4 также увеличивается с частотой, в результате чего высокочастотные ламинаты демонстрируют постоянную характеристику рассеяния, которая зависит от частоты. Однако использование FR-4 может помочь минимизировать потерю сигнала из-за его более низкого коэффициента рассеяния, а автоматизированный процесс сборки и производства материалов FR-4 облегчают работу с ними во время сборки и производства.

Стабильность импеданса

Для обеспечения постоянного тока при подаче напряжения стабильность импеданса важна в проектных приложениях. Rogers и FR-4 часто используются для этой цели, однако Rogers предлагает большее разнообразие диэлектрических постоянных по сравнению с FR-4. Хотя FR-4 недорог, его диэлектрическая постоянная может значительно меняться при изменении температуры по всей подложке. Для схем, требующих минимального изменения в широком диапазоне температур, рекомендуется использовать высокочастотные ламинаты из материалов Rogers, особенно в высокотемпературных средах.

Диэлектрическая постоянная

Команда диэлектрическая постоянная это способность материала удерживать электрическую энергию в электрическом поле. FR-4 имеет более низкую диэлектрическую проницаемость 4.5 по сравнению с материалами Roger, которые находятся в диапазоне от 6.15 до 11. FR-4 имеет более высокую диэлектрическую проницаемость, чем пластиковые материалы, и использование FR-4 может привести к тому, что печатные платы будут как минимум на 25% легче. FR-4 также обладает хорошей влагостойкостью и высокой диэлектрической прочностью. Хотя печатные платы Roger имеют более высокую диэлектрическую проницаемость, чем FR-4, FR-4 все равно можно использовать, поскольку он является эффективным материалом для хранения электроэнергии. Печатные платы с более высокой диэлектрической проницаемостью более склонны к разрушению при воздействии сильных электрических полей.

Космическое приложение

Использование печатных плат в космических приложениях имеет решающее значение, и разные материалы имеют разные уровни пригодности. Газовыделение, то есть высвобождение захваченных газов, может быть проблемой в космосе. Влага или едкие материалы могут проникать в отверстия и повреждать компоненты. Материалы FR-4 обладают хорошей электрической стабильностью, долговечностью и экономичностью, но материалы Rogers являются лучшими для космических приложений из-за их низкого газовыделения и универсальности.

Управление температурой

Для регулирования температур в электронном оборудовании необходимо использовать материалы для терморегулирования в процессе проектирования печатных плат. Тепловой коэффициент диэлектрической проницаемости используется для измерения свойств материалов печатных плат, которые могут влиять на колебания температуры. Материалы Rogers лучше подходят для управления температурой, поскольку они имеют рабочее состояние с небольшими колебаниями при более высоких температурах. Это связано с тем, что они являются высокочастотными термореактивными материалами и более прочны при более высоких температурах.

Приложения Роджерс PCB

Печатные платы Rogers находят широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря своим превосходным характеристикам сигнала и надежности:

• Военная техника

Одно из основных применений Rogers PCBs — военные устройства, которые в значительной степени зависят от улавливания и передачи сигнала. В отдаленных районах только высокочастотные PCBs, такие как Rogers PCBs, могут эффективно работать, обеспечивая бесперебойную передачу сигнала.

• Бытовая электроника

Печатные платы Rogers также используются в потребительской электронике, такой как смартфоны, планшеты, ПК и ноутбуки, которым требуется сильный прием и передача сигнала. Премиальные бренды смартфонов часто используют печатные платы Rogers в своих устройствах, чтобы обеспечить высокое качество сигнала.

• телекоммуникация

Телекоммуникационные системы также в значительной степени полагаются на печатные платы Rogers для эффективного захвата и передачи сигнала. Использование любой другой печатной платы может привести к снижению качества сигнала, что повлияет на производительность системы.

• Микроволновые платы

Высококачественная конструкция печатных плат Rogers также делает их пригодными для использования в производстве СВЧ-плат, которые применяются в различных отраслях промышленности, таких как базовые станции сотовой связи, системы связи и станции 5G.

• Автомобильная

Печатные платы Rogers также используются в автомобильной промышленности для автоматизированного/механизированного испытательного оборудования, автомобильных радаров и датчиков. Приложения в области радиочастотной инженерии включают усилители мощности, радиочастотные идентификационные метки и IP-инфраструктуру.

• Аэрокосмическая индустрия

В авиационной технике печатные платы Rogers находят применение в системах предотвращения столкновений самолетов, микрополосковых антеннах и транзитных радиостанциях.

Резюме

Выбор подходящего материала для вашей печатной платы — это важное решение, которое повлияет на ее пригодность для конкретных приложений. С помощью этой записи в блоге мы стремимся улучшить ваше понимание печатных плат Rogers. Если вам нужна дополнительная информация или руководство по выбору наиболее подходящей печатной платы для вашего проекта, не стесняйтесь свяжитесь с нами. MOKO Technology — ведущий производитель печатных плат в Китае с командой опытных инженеров, которые сотрудничают с клиентами на протяжении всех их проектов. Мы предлагаем помощь в выборе материала, Проектирование печатной платы, а также производственные и сборочные процессы.