Podczas projektowania płytek drukowanych wysokiej częstotliwości nie wszystkie scenariusze wymagają użycia-wysokiej klasy płytek drukowanych wysokiej częstotliwości, takich jak RO4350B. Jednakże, gdy wady wydajnościowe zwykłego fr4 bezpośrednio wpływają na funkcjonalność produktu, niezawodność lub wydajność produkcji masowej, konieczne jest zdecydowane porzucenie zwykłych płytek i zwrócenie się kuwysoka częstotliwośćpodłoża takie jak RO4350B.
Należy porzucić typowy scenariusz fr4
Częstotliwość robocza przekraczająca 5 GHz: FR-4 ma tłumienność wtrąceniową do 0,8 dB/cal przy 5 GHz, a po 10-calowym okablowaniu amplituda sygnału wynosi tylko 15% pierwotnej wartości, co nie może spełnić wymagań transmisji pasm częstotliwości fal milimetrowych powyżej 10 GHz. Typowymi przykładami są samochodowy radar wykorzystujący fale milimetrowe 77 GHz i moduł sprzężenia zwrotnego wykorzystujący fale milimetrowe 5G.
Wymagania dotyczące dokładności impedancji są niezwykle wysokie: struktura tkania włókna szklanego fr4 może powodować nierównomierny rozkład stałej dielektrycznej, wahania impedancji mogą sięgać ± 7% i nie można osiągnąć wysokiej-precyzyjnej kontroli impedancji wynoszącej 50 Ω± 2%, co może prowadzić do nadmiernego współczynnika odbicia na porcie RF.
Wysokie zużycie energii i środowisko pracy o wysokiej temperaturze: współczynnik rozszerzalności cieplnej FR-4 w kierunku Z- jest znacznie wyższy niż w przypadku folii miedzianej. Po wielokrotnym lutowaniu rozpływowym współczynnik pękania w otworze przelotowym może osiągnąć 1,2%. Po ciągłej pracy w wysokiej temperaturze przez 2 godziny odchylenie impedancji może osiągnąć 3 Ω. Niezawodność jest poważnie niewystarczająca w scenariuszach charakteryzujących się wysoką temperaturą, takich jak wzmacniacze mocy stacji bazowych.
Szybka-transmisja sygnału na duże odległości: gdy sygnał o szybkości 3 Gb/s lub większej pokona odległość 5 cm, tłumienie FR-4 przekroczy 3 dB, co nie może spełnić wymagań transmisji pozbawionej zniekształceń w przypadku endoskopów medycznych 4K i kart do szybkiego gromadzenia danych.
Długoterminowe wymagania dotyczące niezawodności w trudnych warunkach: W scenariuszach o szerokim zakresie temperatur, takich jak zastosowania w przemyśle lotniczym i kosmicznym, stała dielektryczna FR-4 może dryfować do 200 ppm/stopień C wraz z temperaturą, znacznie wyższą niż 50 ppm/stopień C RO4350B. Długotrwała praca może spowodować utratę stabilności sygnału.
Rozsądne scenariusze dla fr4 można nadal zachować
Zwykłe cyfrowe płyty sterujące i płyty główne elektroniki użytkowej o częstotliwościach roboczych poniżej 2 GHz
Obwody inne niż RF, które są bardzo wrażliwe na koszty i nie mają ścisłych wymagań dotyczących niskich strat
Płytka z sygnałami mieszanymi, zawierająca głównie sygnały o niskiej-częstotliwości i tylko niewielką liczbę-okablowania o dużej szybkości, może wykorzystywać lokalny schemat napięć mieszanych FR-4+RO4350B, aby zrównoważyć wydajność i koszty