Rogers RO3010 DK 10.2 Hoogfrequente laminaat en gemengd materiaal 4-laag 1.27mm + 0.076mm + 1.27mm PCB voor RF-microgolf

Productomschrijving

Wanneer een ontwerp zowel een hoge diëlektrische constante voor circuitminiaturisatie als de mechanische stabiliteit van een dikke meerlaagse constructie vereist, gaat de uitdaging verder dan de materiaalkeuze: het wordt een kwestie van hoe materialen met verschillende thermische en mechanische eigenschappen gecombineerd kunnen worden tot een betrouwbaar afgewerkt bord. DeRO3010 laminaatvan Rogers Corporation richt zich op de elektrische kant van deze vergelijking, terwijl zorgvuldig stapelontwerp en lamineerprocesbeheersing de mechanische kant aanpakken.

RO3010 is een keramisch gevuld PTFE-composiet dat eendiëlektrische constante van 10,2± 0,30 bij 10 GHz met een dissipatiefactor van 0,0022, waardoor een aanzienlijke verkleining van RF- en microgolfcircuits mogelijk is. Het materiaal vertoont een uitzonderlijke dimensionele stabiliteit, met een CTE van 13 ppm/°C in X, 11 ppm/°C in Y en 16 ppm/°C in Z – nauw afgestemd op koper voor betrouwbare geplateerde doorvoergaten, zelfs in zware thermische omgevingen. RO3010 is verkrijgbaar in standaarddiktes van 0,005″ (0,13 mm) tot 0,050″ (1,28 mm) en kan worden vervaardigd met behulp van standaard PTFE-printplaatverwerkingstechnieken.

Toepassingen

1. Automotive Radar – 77 GHz-systemen voor het vermijden van botsingen en autonoom rijden
2. Eindversterkers voor mobiele basisstations – High-Dk voor compacte energiecombinerende netwerken
3. GPS- en patchantennes – Kleinere elementgrootte door hoge diëlektrische constante
4. Satellietcommunicatie – Betrouwbare prestaties in veeleisende omgevingen
5. Power Backplanes – Stabiele elektrische prestaties bij verschillende temperaturen

Aangepaste PCB-productie op RO3010

Als gespecialiseerde fabrikant van hoogfrequente printplaten bieden wij uitgebreide fabricagediensten met behulp van Rogers RO3010 en andere geavanceerde materialen. De volgende specificatie beschrijft een representatieve 4-laags implementatie van gemengd materiaal:

PCB-constructiedetails:

Stapelconfiguratie:

Ontwerpbenodigdheden voor stapelen van gemengd materiaal

Symmetrische stapeling voor beperking van kromtrekken:
De1,27 mm + 0,076 mm + 1,27 mmDe stapeling is inherent symmetrisch, wat van cruciaal belang is bij het verlijmen van materialen met verschillende CTE-waarden. Een asymmetrische stapeling zou onevenwichtige thermische spanning veroorzaken tijdens het lamineren en de daaropvolgende thermische cycli, wat tot kromtrekken zou leiden. De symmetrische constructie plaatst identieke RO3010-kernen aan weerszijden van de FR-4 prepreg-verbindingslaag, waardoor de mechanische krachten door de dikte van de plaat in evenwicht worden gebracht.

CTE-matchinganalyse:
RO3010 heeft een CTE van 13/11/16 ppm/°C (X/Y/Z), terwijl typische FR-4 prepreg een CTE heeft in het bereik van 50-70 ppm/°C onder Tg en aanzienlijk hoger boven Tg. De dunne prepreglaag van 0,076 mm tussen twee dikke RO3010-kernen minimaliseert de invloed van deze CTE-mismatch. De totale CTE van de composietstructuur wordt gedomineerd door de twee RO3010-lagen van 1,27 mm, die nauw aansluiten bij koper. Dit ontwerp zorgt ervoor dat de algehele borduitbreiding compatibel blijft met verkoperde doorvoergaten, waardoor de spanning op de cilinderbeplating tijdens thermische cycli wordt verminderd.

1080 Prepreg-selectie en harsstroomregeling:
Voor deze toepassing werd de 1080 glasstijl prepreg geselecteerd vanwege het hoge harsgehalte (doorgaans 45-55%) en uitstekende vloei-eigenschappen. Met een nominale dikte van 0,076 mm biedt de 1080 voldoende hars om de gaten tussen de koperen elementen in de binnenlaag op te vullen, terwijl de beoogde dikte van de verbindingslijn behouden blijft. Het hoge harsstroomvermogen van 1080 is essentieel voor het vullen van de 1,27 mm RO3010-kernoppervlaktopografie, die koperkenmerken op de binnenlagen kan bevatten.

Risicofactoren en mitigatie van lamineren:

Harsvloei en vulling: De 1080 prepreg moet voldoende vloeien om kopergaten op te vullen zonder overmatige vloei die de hechtlijn zou uithongeren. Onvoldoende stroming leidt tot holtes en delaminatie; overmatige stroming veroorzaakt harsarme gebieden en mogelijke elektrische storingen. Procesparameters moeten zich richten op een gecontroleerd stroombereik, doorgaans 15-25 psi lamineerdruk met een gecontroleerde stijgingssnelheid, zodat de hars gaten kan opvullen vóór gelvorming.

Hechting tussen de lagen: Het bereiken van een betrouwbare hechting tussen het op PTFE gebaseerde RO3010-oppervlak en de op epoxy gebaseerde FR-4 prepreg vereist een goede voorbereiding van het oppervlak. RO3010-oppervlakken moeten vóór het verlijmen chemisch worden voorbereid (natrium- of plasmabehandeling) om de hechting te bevorderen. Het harssysteem van de prepreg moet compatibel zijn met de PTFE-oppervlaktechemie.

Dimensionale stabiliteit: De RO3010-kernen en FR-4-prepreg hebben verschillend gedrag bij thermische uitzetting. Tijdens de afkoelcyclus van het lamineren ontstaan ​​er restspanningen op het grensvlak van de verbinding. Koelen onder druk wordt aanbevolen om de dimensionele controle te behouden en delaminatie te voorkomen. De symmetrische stapeling verzacht dit verder door de spanningen aan beide zijden van de prepreg in evenwicht te brengen.

Diktecontrole: Om de afgewerkte dikte van 2,8 mm te bereiken, is een nauwkeurige controle van de dikte van de prepreg-hechtlijn na het lamineren vereist. De 1080 prepreg, met een nominale dikte van 0,076 mm, zal tijdens het lamineren samendrukken. De uiteindelijke dikte is afhankelijk van de harsstroom, de koperdikte en de lamineerdruk. Procesvalidatie met testpanelen wordt aanbevolen om de juiste persparameters voor de beoogde afgewerkte dikte vast te stellen.

Materiële voordelen

Hoge diëlektrische constante voor compacte ontwerpen:
Met een Dk van 10,2 maakt de RO3010 een aanzienlijke verkleining van RF- en microgolfcircuits mogelijk. Dit maakt het een uitstekende keuze voor patchantennes, filters en andere componenten waarbij de footprint van groot belang is.

Uitstekende dimensionele stabiliteit:
De op koper afgestemde X/Y CTE van 13/11 ppm/°C zorgt voor uitzonderlijke maatvastheid, waardoor nauwe registratietoleranties en betrouwbare geplateerde doorvoergaten mogelijk zijn, zelfs in dikke meerlaagse constructies.

Lage thermische coëfficiënt van Dk:
Ondanks de hoge Dk behoudt de RO3010 een thermische coëfficiënt van Dk van -395 ppm/°C, waardoor voorspelbare prestaties bij verschillende temperaturen worden gegarandeerd. Dit is belangrijk voor toepassingen waarbij fasestabiliteit ten opzichte van de temperatuur van cruciaal belang is.

Hoge thermische geleidbaarheid:
Met 0,95 W/m·K biedt de RO3010 een superieure warmteafvoer vergeleken met standaard PTFE-laminaten, en ondersteunt hoogvermogen RF-toepassingen.

Compatibiliteit met gemengd materiaal:
RO3010 kan worden gecombineerd met FR-4 prepreg om kosteneffectieve hybride stapelingen te creëren, waarbij gebruik wordt gemaakt van de hoogfrequente prestaties van RO3010 voor kritische lagen, terwijl FR-4 wordt gebruikt voor hechting en mechanische ondersteuning.

Kwaliteit en beschikbaarheid

Alle kaarten worden vervaardigd in overeenstemming met de IPC-Klasse-2 kwaliteitsnormen, waardoor een robuuste betrouwbaarheid voor commerciële, industriële en automobieltoepassingen wordt gegarandeerd. Voorafgaand aan verzending worden 100% elektrische tests uitgevoerd om de functionele integriteit te garanderen.

Onze productiecapaciteit strekt zich uit tot wereldwijde beschikbaarheid, met flexibele verzending en logistieke ondersteuning voor zowel prototype- als volumevereisten. Wij bieden een snelle doorlooptijd en concurrerende prijzen, terwijl we strikte procescontrole behouden.

Voor vragen over op maat gemaakte stapels en combinaties van gemengde materiaalconfiguratiesRO3010 met FR-4-prepreg, gecontroleerde diepte-eigenschappen, alternatieve oppervlakteafwerkingen of andere vereisten, neem dan contact op met ons verkoopteam. Wij staan ​​klaar om uw vereisten voor hoogfrequente printplaten te ondersteunen.