CuClad 250: PTFE-laminaat met NASA-uitgassing en 0,0017 Df voor fasenradars

Productomschrijving

Wat is CuClad 250?
CuClad 250 is een geweven glasvezel/PTFE-composietlaminaat vervaardigd door Rogers Corporation. Het beschikt over een diëlektrische constante bereik van 2,40 tot 2,55 bij 10GHz, een dissipatiefactor van 0,0017 bij 10GHz, en een unieke kruislings gelaagde constructie waarbij afwisselende glasvezellagen 90° ten opzichte van elkaar zijn georiënteerd. Dit zorgt voor echte elektrische en mechanische isotropie in het XY-vlak – een kenmerk dat ongeëvenaard is door andere geweven of niet-geweven PTFE-laminaten. Met zijn hogere glasvezel/PTFE-verhouding levert CuClad 250 mechanische eigenschappen die die van conventionele substraten benaderen, waardoor het ideaal is voor filters, koppelaars, geluidsarme versterkers en phased-array-antennes.

 

 

Belangrijkste punten (in één oogopslag)

 

Dk (10GHz): 2,40 tot 2,55

 

Dissipatiefactor: 0,0017 @ 10GHz

 

CTE (X/Y/Z): 18 / 19 / 177 ppm/°C (0°C tot 100°C)

 

Thermische geleidbaarheid: 0,25 W/(m·K)

 

Vochtopname: 0,03%

 

Afpelsterkte: 14 lbs/in (na thermische belasting)

 

Ontvlambaarheid: Voldoet aan UL 94 V-0

 

NASA-uitgassing: TML 0,01%, CVCM 0,00%, WVR 0,00%

 

Belangrijkste onderscheidende factor: Dwarsgelaagde geweven glasvezelconstructie zorgt voor echte XY-isotropie – cruciaal voor phased-array-antennetoepassingen

 

 

1. Waarom kiezen voor CuClad 250? – Reden voor materiaalkeuze

Voor ingenieurs die hoogfrequente circuits ontwerpen, heeft de materiaalkeuze niet alleen invloed op de elektrische prestaties, maar ook op de mechanische stabiliteit en maakbaarheid. CuClad 250 voldoet aan deze eisen door middel van vier belangrijke voordelen:

 

Echte XY-isotropie – het kruislings gelaagde voordeel: CuClad-laminaten zijn kruislings gelaagd, wat betekent dat afwisselende lagen gecoate glasvezellagen 90° ten opzichte van elkaar zijn georiënteerd. Dit zorgt voor echte elektrische en mechanische isotropie in het XY-vlak – een kenmerk dat uniek is voor CuClad-laminaten. Geen enkel ander geweven of non-woven glasvezelversterkt PTFE-laminaat kan deze claim maken. Ontwerpers hebben ontdekt dat deze mate van isotropie van cruciaal belang is bij sommige phased-array-antennetoepassingen.

 

Superieure dimensionele stabiliteit: Met een hogere glasvezel/PTFE-verhouding biedt CuClad 250 mechanische eigenschappen die die van conventionele substraten benaderen. Een betere maatvastheid en een lagere thermische uitzetting in alle richtingen zijn aanzienlijke voordelen, vooral voor ontwerpen die een strakke registratie en fijne verwerking vereisen.

 

Consistente diëlektrische constante: Dankzij de nauwkeurige controle van de PTFE-glasvezelverhouding kan Rogers een grotere verscheidenheid aan diëlektrische constanten aanbieden en een laminaat produceren met een betere diëlektrische constante-uniformiteit dan vergelijkbare niet-geweven, met glasvezel versterkte laminaten.

 

Betrouwbaarheid op ruimtevaartniveau: Met NASA-uitgassingswaarden (TML 0,01%, CVCM 0,00%, WVR 0,00%) en UL 94 V-0-conformiteit voldoet CuClad 250 aan de strenge eisen voor toepassingen in de ruimtevaart en luchtvaartelektronica. Voor kritische prestatietoepassingen kunnen CuClad-producten worden gespecificeerd met een "LX"-testklasse, waarbij elke plaat afzonderlijk wordt getest en een testrapport wordt verstrekt bij de bestelling.

 

 

2. Eigenschappen van CuClad 250 Laminaat

De onderstaande tabel consolideert alle elektrische, mechanische, thermische en fysieke specificaties voor CuClad 250 zoals vermeld in het officiële gegevensblad. Alle waarden vertegenwoordigen typische meetgegevens en zijn bedoeld als hulpmiddel bij de materiaalkeuze.

Eigendom	Testmethode	Voorwaarde	Cuclad 250
Diëlektrische constante @ 10 GHz	IPCTM-650 2.5.5.5	C23/50	2,40 tot 2,55
Diëlektrische constante @ 1MHz	IPCTM-650 2.5.5.3	C23/50	2,40 tot 2,60
Dissipatiefactor @ 10 GHz	IPCTM-650 2.5.5.5	C23/50	0,0017
Thermische coëfficiënt van Er (ppm/°C)	IPC TM-650 2.5.5.5 Aangepast	-10°C tot +140°C	-153
Schilsterkte (lbs per inch)	IPCTM-650 2.4.8	Na thermische stress	14
Volumeweerstand (MΩ-cm)	IPCTM-650 2.5.17.1	C96/35/90	8,0 × 10⁹
Oppervlakteweerstand (MΩ)	IPCTM-650 2.5.17.1	C96/35/90	1,5 × 10⁸
Boogweerstand (seconden)	ASTM D-495	D48/50	>180
Trekmodulus (kpsi)	ASTM D-638	A, 23°C	725, 572
Treksterkte (kpsi)	ASTM D-882	A, 23°C	26,0, 20,5
Drukmodulus (kpsi)	ASTM D-695	A, 23°C	342
Buigmodulus (kpsi)	ASTM D-790	A, 23°C	456
Diëlektrische doorslag (kV)	ASTM D-149	D48/50	>45
Soortelijk gewicht (g/cm³)	ASTM D-792 Methode A	A, 23°C	2.31
Wateropname (%)	MIL-S-13949H 3.7.7 / IPC TM-650 2.6.2.2	E1/105 +D24/23	0,03
Thermische uitzettingscoëfficiënt – X-as (ppm/°C)	IPC TM-650 2.4.24 / Mettler 3000 TMA	0°C tot 100°C	18
Thermische uitzettingscoëfficiënt – Y-as (ppm/°C)	IPC TM-650 2.4.24 / Mettler 3000 TMA	0°C tot 100°C	19
Thermische uitzettingscoëfficiënt – Z-as (ppm/°C)	IPC TM-650 2.4.24 / Mettler 3000 TMA	0°C tot 100°C	177
Thermische geleidbaarheid	ASTM E-1225	100°C	0,25
Uitgassing – Totaal massaverlies (TML) (%)	NASA SP-R-0022A	125°C, ≤10⁻⁶ torr	0,01
Uitgassing – CVCM (%)	NASA SP-R-0022A	125°C, ≤10⁻⁶ torr	0
Uitgassing – Terugwinning van waterdamp (WVR) (%)	NASA SP-R-0022A	125°C, ≤10⁻⁶ torr	0
Uitgassing – Zichtbaar condensaat (±)	NASA SP-R-0022A	125°C, ≤10⁻⁶ torr	NEE
Ontvlambaarheid	UL 94 Verticale brandwond / IPC TM-650 2.3.10	C48/23/50, E24/125	Voldoet aan de vereisten van UL94-V0

 

 

 

3. Frequentiestabiliteit van CuClad 250

CuClad 250 demonstreert een uitstekende stabiliteit van de diëlektrische constante over de frequentie, zoals bevestigd door metingen van de vrije ruimte en de cirkelvormige resonatorholte. Dit kenmerk demonstreert de inherente robuustheid van Rogers-laminaten over het hele EM-spectrum, waardoor het uiteindelijke ontwerpproces wordt vereenvoudigd bij het werken met verschillende frequenties. De stabiliteit van de diëlektrische constante zorgt voor een gemakkelijke ontwerpovergang en schaalbaarheid van het ontwerp – een aanzienlijk voordeel voor ingenieurs die multiband- of breedbandsystemen ontwikkelen.

 

 

Dissipatiefactor versus frequentie voor CuClad 250:

Opmerking: De dissipatiefactor blijft uitzonderlijk laag over het hele frequentiebereik, met slechts een lichte toename bij hogere frequenties, wat de geschiktheid van de CuClad 250 voor breedband- en millimetergolftoepassingen bevestigt.

 

 

4. Beschikbaarheid van materiaal

 

Koperen bekleding:

Standaard: 1/2 oz, 1 oz of 2 oz elektrolytisch afgezet koper aan beide zijden

 

Optioneel: Andere kopergewichten en opgerold koperfolie verkrijgbaar

 

Opties met metalen achterkant: Gelijmd op zware metalen aardvlakken (aluminium, messing of koperen platen) voor integrale warmteafvoer en mechanische ondersteuning

 

 

Standaard paneelformaten:

Formaat mastervel: 36" × 36" in dwarslaagconfiguratie

 

Andere maten op aanvraag leverbaar

 

 

Bestelinformatie:
Geef bij het bestellen van CuClad 250 het volgende op:

Diëlektrische constante

Dikte

Bekleding (kopergewicht en type)

Paneelgrootte

Eventuele speciale overwegingen (bijvoorbeeld 'LX'-testkwaliteit)

 

 

 

5. Casestudy PCB-ontwerp – van specificatie tot realiteit

Om te illustreren hoe CuClad 250 presteert in een realistisch ontwerp, is hier een voorbeeld van een tweelaagse plaat met een afgewerkte dikte van 0,4 mm.

 

 

PCB-ontwerpspecificaties

Parameter	Specificatie
Basismateriaal	Rogers CuClad 250
Aantal lagen	2
Bordafmetingen	48,6 mm × 76,9 mm (± 0,15 mm)
Afgewerkte plaatdikte	0,4 mm
PCB-stapeling	Cu (35μm) / CuClad 250-kern (0,254 mm / 10mil) / Cu (35μm)
Minimale spoor/ruimte	4/6 mil
Minimale gatgrootte	0,3 mm
Blinde via's	Geen
Afgewerkt kopergewicht (buitenste lagen)	1oz (35μm / 1,4 mil)
Via plaatdikte	20 µm
Oppervlakteafwerking	Onderdompelingsgoud (ENIG)
Top zeefdruk	Wit
Onderste zeefdruk	Geen
Bovenste soldeermasker	Blauw
Onderste soldeermasker	Geen
Kwaliteitsnorm	IPC-klasse-2
Testen	100% elektrische test
Kunstwerkformaat	Gerber RS-274-X
Beschikbaarheid	Wereldwijd

 

 

Technische redenen voor de belangrijkste specificaties:

Parameter	Reden
CuClad 250 Selectie	Gekozen vanwege de unieke kruislingse constructie die echte XY-isotropie, consistente Dk (2,40–2,55) en lage Df (0,0017) biedt: cruciaal voor fasegevoelige circuits zoals filters en koppelaars.
0,4 mm afgewerkte dikte	Bereikt met behulp van 10mil (0,254 mm) CuClad 250-kern; ondersteunt compacte ontwerpen met behoud van mechanische stijfheid.
4/6 mil Trace/ruimte	Mogelijkheid tot fijne functionaliteit dankzij de dimensionale stabiliteit van de CuClad 250; ondersteunt dichte RF- en DC-routering.
Minimale gatgrootte 0,3 mm	Mechanische boormogelijkheid; er zijn geen laser- of blinde via's nodig, wat de fabricage vereenvoudigt.
1oz kopergewicht	Brengt de stroomvoerende capaciteit in evenwicht met etsmogelijkheden met fijne kenmerken.
20 μm via beplating	Overtreft het minimum van IPC Klasse 2; zorgt voor een robuuste PTH-betrouwbaarheid.
Onderdompelingsgoud (ENIG)	Biedt een vlak, oxidatiebestendig oppervlak voor solderen en draadverbindingen.
Bovenzijde zeefdruk (wit)	Biedt componentreferentieaanduidingen voor montage; wit biedt een goed contrast op een blauw soldeermasker.
Bovenste soldeermasker (blauw)	Beschermt circuits aan de bovenzijde; blauwe kleuroptie per klantvoorkeur.
Geen onderste soldeermasker	Blote gelaten voor mogelijke aardings- of warmteafvoertoepassingen.
IPC-klasse-2	Brengt kosten en betrouwbaarheid in evenwicht voor commerciële lucht- en ruimtevaart- en telecomtoepassingen.
100% elektrische test	Zorgt voor impedantie, continuïteit en isolatie vóór verzending.

 

 

Belangrijke fabricageopmerkingen voor CuClad 250:

 

Boren: De geweven glasvezelconstructie van de CuClad 250 vereist scherpe hardmetalen boren met geoptimaliseerde snelheden en terugtreksnelheden. De kruislings gelaagde constructie zorgt voor uitgebalanceerde mechanische eigenschappen, wat bijdraagt ​​aan schone gatwanden en verminderde braamvorming.

 

Oppervlaktevoorbereiding: Voor ENIG of andere afwerkingen zijn standaard PTFE-oppervlaktevoorbereidingstechnieken van toepassing. Plasmabehandeling (bijv. CF₄/O₂) wordt aanbevolen om het PTFE-oppervlak te activeren en een sterke hechting van de plaat te garanderen.

 

Dimensionale stabiliteit: De hogere glasvezel/PTFE-verhouding en de kruislings gelaagde constructie zorgen voor superieure dimensionele stabiliteit in vergelijking met niet-geweven alternatieven, wat resulteert in een strakkere registratie en hogere opbrengsten - vooral waardevol voor ontwerpen met componenten met fijne steek (16 SMT-pads) en dichte viavelden.

 

 

6. Vergelijkende positionering – Hoe CuClad 250 opvalt

Aspektakel	CuClad 250 (kruislaags geweven glas)	Niet-geweven PTFE-laminaten	Standaard geweven PTFE
XY-isotropie	Echte isotropie – gekruiste constructie	Beperkt	Beperkt
Dimensionale stabiliteit	Superieur – hogere glasverhouding	Lager	Goed
Dk Uniformiteit	Uitstekend – nauwkeurige PTFE/glas-controle	Minder consistent	Goed
Diëlektrische constante	2,40–2,55	Variabel	Variabel
Dissipatiefactor	0,0017 @ 10GHz	Meestal hoger	Vergelijkbaar
CTE-wedstrijd	Lagere thermische uitzetting in alle richtingen	Hogere uitbreiding van de Z-as	Gematigd
Unieke functie	Dwarslaagse constructie (oriëntatie 90°)	Geen	Geen

 

Opmerking: De kruislings gelaagde constructie van CuClad 250 zorgt voor echte elektrische en mechanische isotropie in het XY-vlak – een kenmerk dat uniek is voor CuClad-laminaten. Geen enkel ander geweven of non-woven glasvezelversterkt PTFE-gebaseerd laminaat maakt deze bewering.

 

7. Typische toepassingen – waar CuClad 250 schittert

Op basis van de eigenschappenset en het bovenstaande ontwerp is CuClad 250 zeer geschikt voor:

 

Radars: Phased-array-antennes, radarsystemen op de grond en radarsystemen in de lucht

 

Elektronische tegenmaatregelen (ECM): EW-systemen (elektronische oorlogsvoering) en elektronische ondersteuningsmaatregelen (ESM).

 

Microgolfcomponenten: geluidsarme versterkers (LNA's), filters, koppelaars en stroomverdelers

 

Satellietcommunicatie: communicatiesystemen in de ruimte en op de grond

 

Lucht- en ruimtevaart en luchtvaartelektronica: navigatiesystemen, hoogtemeters en communicatieapparatuur

 

Phased-Array-antennes: Waar echte XY-isotropie van cruciaal belang is voor een consistente fase- en amplituderespons over array-elementen

 

 

Vraag 1: Wat is er uniek aan de constructie van de CuClad 250?
CuClad 250 heeft een kruislings gelaagde constructie waarbij afwisselende lagen gecoate glasvezellagen 90° ten opzichte van elkaar zijn georiënteerd. Dit zorgt voor echte elektrische en mechanische isotropie in het XY-vlak – een functie die uniek is voor CuClad-laminaten en van cruciaal belang is voor phased-array-antennetoepassingen.

 

 

Vraag 2: Wat is het bereik van de diëlektrische constante voor CuClad 250?
Op 10 GHz varieert de Dk van 2,40 tot 2,55. Bij 1 MHz is het bereik 2,40 tot 2,60. De nauwkeurige controle van de PTFE-glasvezelverhouding zorgt voor een uitstekende Dk-uniformiteit.

 

 

Vraag 3: Is CuClad 250 geschikt voor lucht- en ruimtevaarttoepassingen?
Ja. Met NASA-uitgassingswaarden (TML 0,01%, CVCM 0,00%, WVR 0,00%) en UL 94 V-0-conformiteit voldoet CuClad 250 aan de eisen van ruimtevaartkwaliteit. Voor kritische toepassingen is de testkwaliteit "LX" beschikbaar, waarbij elke plaat afzonderlijk wordt getest en een testrapport wordt verstrekt bij de bestelling.

 

 

Vraag 4: Hoe presteert CuClad 250 op alle frequenties?
CuClad 250 demonstreert een uitstekende stabiliteit van de diëlektrische constante over de frequentie heen. De dissipatiefactor blijft uitzonderlijk laag en stijgt slechts licht van ~0,0017 bij 10GHz tot ~0,0023 bij 30GHz, wat de geschiktheid ervan voor breedband- en millimetergolftoepassingen bevestigt.

 

 

Vraag 5: Welke koper- en paneelopties zijn beschikbaar?
CuClad 250 wordt aan beide zijden geleverd met elektrolytisch afgezet koper van 1/2 oz, 1 oz of 2 oz. Andere kopergewichten en gewalst koperfolie zijn verkrijgbaar. Opties met een metalen achterkant (aluminium, messing of koper) zijn ook beschikbaar voor warmteafvoer. Het masterbladformaat is 36" × 36" in dwarslaagconfiguratie.

 

 

Vraag 6: Welke oppervlakteafwerkingen zijn compatibel met CuClad 250?
Immersiegoud (ENIG) wordt vaak gebruikt, zoals in het bovenstaande ontwerpgeval. Andere afwerkingen zoals immersiezilver, ENEPIG of OSP zijn ook compatibel met de juiste voorbereiding van het oppervlak (plasmabehandeling) voorafgaand aan de afwerking.

 

 

V7: Zijn alle waarden in de eigenschappentabel gegarandeerd?
De verstrekte gegevens zijn typische meetwaarden die bedoeld zijn om te helpen bij de materiaalkeuze. Ze vormen geen specificatielimieten of garanties. De eigenschappen van Rogers-laminaten kunnen variëren afhankelijk van het ontwerp en de toepassing.

 

 

Vraag 8: Wat is het "LX"-testcijfer?
"LX" is een testklasse-aanduiding voor toepassingen met kritische prestaties. Indien gespecificeerd, wordt elk vel afzonderlijk getest en wordt er bij de bestelling een testrapport afgegeven. Producten met de aanduiding "LX" zijn duurder, omdat een deel van elk vel wordt gebruikt bij destructieve tests.

 

 

Conclusie

CuClad 250 van Rogers Corporation vertegenwoordigt een unieke en overtuigende oplossing voor ingenieurs die hoogfrequente circuits ontwerpen die echte XY-isotropie, consistente diëlektrische eigenschappen en uitstekende dimensionele stabiliteit vereisen. Zoals blijkt uit de tweelaagse PCB-ontwerpbehuizing – met een dikte van 0,4 mm, een trace/space van 4/6 mils en een gouden immersieafwerking – kan de CuClad 250 soepel worden geïntegreerd in standaard fabricageworkflows en tegelijkertijd de elektrische prestaties leveren die nodig zijn voor radars, microgolfcomponenten en phased-array-antennes. Met zijn kruislaagconstructie biedt CuClad 250 een eigenschap die ongeëvenaard is door enig ander geweven of niet-geweven PTFE-laminaat: echte elektrische en mechanische isotropie in het XY-vlak. Voor ingenieurs die op zoek zijn naar een betrouwbaar, hoogwaardig materiaal voor fasegevoelige circuits en ruimtevaarttoepassingen, is CuClad 250 een in de praktijk bewezen, vertrouwde keuze.