Waarom CER-10 kiezen boven andere High-DK-laminaat voor compacte RF-componenten?

Invoering

Bij het ontwerpen van hoogfrequente microgolfcircuits is het bereiken van circuitminiaturisatie met behoud van uitstekende elektrische prestaties een constante uitdaging. Een van de meest effectieve strategieën voor het verkleinen van de circuitgrootte is het gebruik van een substraatmateriaal met een hoge diëlektrische constante (Dk). Hogere Dk-materialen maken kortere golflengten in het substraat mogelijk, waardoor kleinere passieve componenten zoals koppelaars, filters en resonatoren mogelijk zijn.

Taconic CER-10 is een premium organisch-keramisch laminaat uit de ORCER®-productfamilie, speciaal ontworpen om aan deze behoefte te voldoen. Met een nominale diëlektrische constante van 10,0 en een lage dissipatiefactor van 0,0035 bij 10 GHz maakt CER-10 aanzienlijke circuitminiaturisatie mogelijk met behoud van een laag signaalverlies. Dit maakt het een ideale keuze voor compacte microgolfassemblages, eindversterkers en passieve componenten op basis van golfgeleiders.

Dit artikel biedt een uitgebreid overzicht van de eigenschappen van CER-10-laminaat, een gedetailleerd voorbeeld van een tweelaags PCB-ontwerp en belangrijke inkoopinformatie voor ingenieurs en inkoopprofessionals.

Wat is Taconic CER-10 laminaat?

Taconic CER-10 is een organisch-keramisch laminaat dat de geavanceerde keramische vultechnologie van Taconic combineert met zijn diepgaande expertise op het gebied van gecoat PTFE-glasvezel. Het materiaal is gebaseerd op een geweven glasversterking, wat zorgt voor een uitstekende maatvastheid en verhoogde buigsterkte.

CER-10 vertoont een uitzonderlijke interlaminaire bindingssterkte en soldeerweerstand, waardoor betrouwbare prestaties in veeleisende productie- en operationele omgevingen worden gegarandeerd. De gepatenteerde samenstelling resulteert in een zeer lage vochtopname (0,02%) en uniforme elektrische eigenschappen over het hele materiaal.

De lage thermische uitzettingscoëfficiënt op de Z-as van het materiaal (CTE van 46 ppm/°C) zorgt voor een betrouwbare plated-through-hole (PTH)-integriteit, zelfs in extreme thermische omgevingen, waardoor het geschikt is voor toepassingen die onderhevig zijn aan temperatuurwisselingen en thermische schokken.

Belangrijkste onderscheidende factor: Hoge diëlektrische constante voor circuitminiaturisatie

Met een Dk van 10,0 is CER-10 aanzienlijk hoger dan standaard RF-materialen zoals RO4350B (Dk ~3,48) of op PTFE gebaseerde laminaten (Dk ~2,2–2,6). Deze hoge Dk maakt het volgende mogelijk:

Tot 50-60% reductie in componentgrootte voor kwartgolfresonatoren, koppelingen en filters

Compactere PCB-lay-outs voor toepassingen met beperkte ruimte

Ontwerpen met een lager profiel zonder de elektrische prestaties in gevaar te brengen

Eigenschappen van CER-10 Laminaat

Samenvatting van kenmerken en voordelen

Standaard aanbiedingen

CER-10-laminaten zijn verkrijgbaar in verschillende standaarddiktes, paneelformaten en opties voor koperbekleding.

Let op: Andere diktes zijn mogelijk op aanvraag leverbaar.

Standaard paneelformaten en bekledingen

2-laags PCB-ontwerpvoorbeeld met CER-10

Om de praktische toepassing van CER-10 te demonstreren, is het volgende een complete 2-laags stijve PCB-ontwerpbehuizing.

PCB-ontwerpspecificaties

Ontwerpobservaties

Dit ontwerp heeft een compact bord van 67 mm x 55,9 mm met 28 componenten en slechts 2 netten. Belangrijke observaties zijn onder meer:

Hoog aantal via's (25 via's) – weerspiegelt de behoefte aan frequente aarding of afscherming in een magnetronontwerp

Geen soldeermasker – Een bewuste keuze voor microgolftoepassingen waarbij soldeermasker ongewenste diëlektrische effecten of parasitaire capaciteit zou kunnen veroorzaken

Geen zeefdruk – Zorgt voor een schoon RF-oppervlak en voorkomt besmetting

Immersion Silver-afwerking – Biedt uitstekende geleiding en vlakheid voor de integriteit van het microgolfsignaal; de voorkeur boven ENIG voor bepaalde RF-toepassingen

Conformiteit met IPC-Klasse 2 – Garandeert betrouwbaarheid voor commerciële en industriële toepassingen

CER-10's hoge Dk (10,0) – Maakt aanzienlijke miniaturisatie van passieve componenten op dit compacte bord mogelijk

Hoogtepunten van het productieproces

Standaard PTFE-verwerking – CER-10 kan worden geschoren, geboord, gefreesd en geplateerd met behulp van standaardmethoden voor PTFE/geweven glasvezelmaterialen

Geen specialistische voorbereiding – In tegenstelling tot sommige PTFE-materialen kan CER-10 met conventionele technieken worden verwerkt

Mogelijkheid tot fijne pitch – 5/6 mil trace/spacing ondersteunt compacte microgolfcircuitlay-outs

Typische toepassingen

De unieke combinatie van hoge Dk, laag verlies en uitstekende mechanische eigenschappen van CER-10 maakt het ideaal voor een breed scala aan microgolftoepassingen:

-eindversterkers

-golfgeleiderfilters

-directionele koppelingen

-andere passieve magnetroncomponenten

Conclusie

Taconic CER-10-laminaten bieden een uniek en overtuigend waardevoorstel voor ontwerpers van microgolfcircuits: hoge diëlektrische constante (10,0) gecombineerd met laag verlies (0,0035 @ 10 GHz) en uitstekende mechanische eigenschappen. Deze combinatie maakt een aanzienlijke miniaturisatie van circuits mogelijk - een cruciaal voordeel in toepassingen met beperkte ruimte, zoals compacte eindversterkers, golfgeleiderfilters en directionele koppelaars.

De belangrijkste voordelen zijn onder meer:

Miniaturisatie van circuits – Tot 60% verkleining van passieve componenten

Laag verlies – Df van 0,0035 bij 10 GHz handhaaft de signaalintegriteit

Uitstekende maatvastheid – Geweven glasversterking met CTE van 13/15 ppm/°C (X/Y)

Betrouwbare PTH's – Lage Z-as CTE van 46 ppm/°C garandeert betrouwbaarheid in thermische omgevingen

Lage vochtopname (0,02%) – Stabiele elektrische prestaties in vochtige omstandigheden

NASA-gecertificeerd voor lage ontgassing – Geschikt voor lucht- en ruimtevaarttoepassingen

V-0 ontvlambaarheid – UL 94-conform voor veiligheidskritische systemen

Standaardverwerking – Kan worden geschoren, geboord, gefreesd en geplateerd met behulp van standaard PTFE-methoden

Of het nu wordt gebruikt in eindversterkers, golfgeleiderfilters of andere passieve microgolfcomponenten, CER-10 biedt een betrouwbare, krachtige oplossing voor veeleisende hoogfrequente toepassingen.