Nie ma absolutnie uniwersalnego „najlepszego materiału” na płytki PCB-o wysokiej częstotliwości ani jednego „króla-opłacalności”. Każdy z trzech ma niezastąpione zalety w różnych pasmach częstotliwości, scenariuszach zastosowań i ograniczeniach budżetowych. Seria wypełnień ceramicznych Rogers to preferowana kompleksowa-opłacalność w przypadku większości komercyjnych projektów-o wysokiej częstotliwości, Taconic ma bardziej wyraźną przewagę kosztową w scenariuszach inżynieryjnych masowej produkcji, a czysty PTFE jest niezastąpiony w scenariuszach ekstremalnych zastosowań w zakresie fal milimetrowych.
Porównanie podstawowych właściwości trzech rodzajów materiałów
| Rodzaj materiału | Typowy model | 10 GHz 下 Dk | 10 GHz 下Df | Podstawowe cechy wydajności |
|---|---|---|---|---|
| Rogers (wypełnienie ceramiczne/na bazie PTFE) | RO4350B, RO5880 | 3.48 / 2.2 | 0.0037 / 0.0009 | Silna stała stabilność dielektryczna, dobra przewodność cieplna i wysoka wytrzymałość mechaniczna |
| Taconic (wzmocnienie PTFE) | TLY-5, TLX-8 | 2.2 / 2.55 | 0.0009 / 0.0015 | Doskonała mechaniczna stabilność wymiarowa i wysoki stopień standaryzacji przetwarzania |
| Płyta pokryta czystą miedzią PTFE- | Ogólny gatunek PTFE CCL | 2.2 | 0.0009 | Niezwykle niska strata dielektryczna, wysoka temperatura i odporność na korozję |
Zalety, wady i{{0}opłacalność pozycjonowania trzech rodzajów materiałów
Seria Rogersa
Zalety: Seria RO4000 może być poddawana bezpośredniej obróbce przy użyciu standardowej technologii FR-4 bez konieczności stosowania specjalnej wstępnej obróbki porów PTFE-. Niezawodność otworów metalizowanych w płycie wielowarstwowej-jest wysoka, a przewodność cieplna może osiągnąć 0,69 W/m · k. Charakteryzuje się doskonałą wydajnością w zakresie kontroli wzrostu temperatury w scenariuszach dużej mocy, wysoką uniwersalnością w branży oraz dojrzałym łańcuchem dostaw i zasobami przetwórczymi.
Wada: Wysokiej klasy modele z falą milimetrową (takie jak RO5880) mają stosunkowo wysoką cenę jednostkową surowców, a niektóre specyfikacje specjalne mają dłuższy czas dostawy.
Ekonomiczne pozycjonowanie: kompleksowy pierwszy wybór w przypadku komercyjnych scenariuszy wysokiej-częstotliwości poniżej 10 GHz, zapewniający równoważenie wydajności, wydajności przetwarzania i-długoterminowej niezawodności. Jest to główny wybór dla radaru samochodowego, wzmacniacza stacji bazowej 5G i płyty sterującej robota przemysłowego.
Seria Taconic
Zalety: Struktura wzmocniona włóknem szklanym zapewnia wyższą wytrzymałość mechaniczną, dużą zdolność zapobiegania wypaczeniom cienkich płyt, wyższą wydajność przetwarzania paneli o dużych-wymiarach, producenci płytek PCB zgromadzili wiele ustandaryzowanych doświadczeń w procesach laminowania i wiercenia, a kompleksowe koszty przetwarzania na etapie produkcji masowej są o 10–15% niższe niż w przypadku modelu Rogers o tych samych parametrach.
Wada: istnieje mniej opcji dla modeli o bardzo-wysokiej przewodności cieplnej, a możliwości dostosowania do scenariuszy o ekstremalnie wysokich-mocach są nieco gorsze w porównaniu z modelami Rogersa.
Pozycjonowanie oparte na efektywności kosztowej: Optymalizacja kosztów projektów produkcji masowej, co może jeszcze bardziej osłabić całkowity koszt produkcji dużych-płyt antenowych i projektów radarów działających w trybie wsadowym wykorzystujących fale milimetrowe o wysokich wymaganiach dotyczących stabilności wymiarowej przy zachowaniu tej samej wydajności.
Płyta pokryta czystą miedzią PTFE-
Zalety: Strata dielektryczna może wynosić zaledwie 0,0004, zakres odporności temperaturowej obejmuje -80 stopni ~+150 stopnia, jest odporny na silną korozję kwasową i zasadową, a straty w transmisji sygnału w paśmie częstotliwości fal milimetrowych powyżej 40 GHz są znacznie niższe niż w przypadku dwóch pierwszych rodzajów materiałów. Ma wyjątkowo silną obojętność chemiczną i nadaje się do scenariuszy wojskowych i lotniczych, które wymagają wielokrotnych napraw.
Wada: Cena surowca jest 5-8 razy większa niż FR-4, a w celu zapewnienia przyczepności metalizacji otworów konieczna jest aktywacja powierzchni roztworem naftalenu sodu. Procesy wiercenia i laminowania mają wysokie progi, niską wydajność przetwarzania, a całkowity koszt całkowity jest znacznie wyższy niż w przypadku dwóch pierwszych rodzajów modyfikowanych materiałów PTFE.
Ekonomiczne pozycjonowanie: jest to-możliwy wybór w przypadku scenariuszy o ekstremalnie wysokich-częstotliwościach/ekstremalnych warunkach środowiskowych, a jego niezastąpiona wartość może zostać odzwierciedlona jedynie w scenariuszach, w których musi być zapewniona ekstremalna integralność sygnału, takich jak komunikacja satelitarna powyżej 40 GHz i radar wojskowy. Zastosowanie go w zwykłych projektach komercyjnych znacznie zwiększy niepotrzebne koszty.
Propozycje wyboru dla różnych scenariuszy
Wprowadzenie do-próbkowania wysokiej częstotliwości i pierwsza-produkcja płytek wysokiej-częstotliwości: preferowany jest Rogers RO4350B, ponieważ ma najlepszą zgodność procesów i najniższy koszt prób i błędów.
Projekt radaru na fale milimetrowe o masie-wytworzonej na poziomie miliona i anteny 5G: wybrano Taconic TLY-5, aby zrównoważyć najwyższą wydajność-i wydajność produkcji masowej przy najwyższej ogólnej opłacalności.
Radar milimetrowy montowany na pojeździe, komunikacja satelitarna i radar wojskowy powyżej 77 GHz: wybierz zmodyfikowane modele Rogers RO5880 lub Taconic oparte na PTFE. Czysty PTFE jest używany tylko w specjalnych scenariuszach o ultra-wysokiej częstotliwości powyżej 40 GHz.
Moduł wzmacniacza dużej mocy, płyta sterująca robota przemysłowego o dużym obciążeniu: Preferowany jest Rogers RO4350B, ponieważ jego wysoka przewodność cieplna może znacząco poprawić średni czas między awariami modułu.