No existe un "mejor material" absolutamente universal para placas PCB de alta-frecuencia, ni tampoco existe un único "rey de la rentabilidad-efectividad". Cada uno de los tres tiene ventajas irremplazables en diferentes bandas de frecuencia, escenarios de aplicación y restricciones presupuestarias. La serie de rellenos cerámicos de Rogers es la rentable-efectividad integral preferida para la mayoría de los proyectos comerciales de alta-frecuencia, Taconic tiene una ventaja de costos más prominente en escenarios de producción en masa de ingeniería y el PTFE puro es irreemplazable en escenarios de rendimiento extremo de ondas milimétricas.
Comparación del rendimiento central de tres tipos de materiales.
| Tipo de material | modelo típico | 10GHz o Dk | 10GHz o Df | Características principales de rendimiento |
|---|---|---|---|---|
| Rogers (relleno de cerámica/a base de PTFE) | RO4350B,RO5880 | 3.48 / 2.2 | 0.0037 / 0.0009 | Fuerte estabilidad dieléctrica constante, buena conductividad térmica y alta resistencia mecánica. |
| Taconic (refuerzo de PTFE) | TLY-5,TLX-8 | 2.2 / 2.55 | 0.0009 / 0.0015 | Excelente estabilidad dimensional mecánica y alto grado de estandarización en el procesamiento. |
| Tablero revestido de cobre-de PTFE puro | PTFE CCL de grado general | 2.2 | 0.0009 | Pérdida dieléctrica extremadamente baja, alta temperatura y resistencia a la corrosión. |
Ventajas, desventajas y posicionamiento-rentabilidad de tres tipos de materiales
serie de rogers
Ventajas: La serie RO4000 se puede procesar directamente utilizando tecnología FR-4 estándar sin necesidad de un tratamiento previo especial de poros de PTFE. La confiabilidad de los orificios metalizados de placas multi-es alta y la conductividad térmica puede alcanzar 0,69 W/m · k. Tiene un excelente rendimiento de control del aumento de temperatura en escenarios de alta potencia, una alta universalidad en la industria y una cadena de suministro y recursos de procesamiento maduros.
Defecto: Los modelos de onda milimétrica de gama alta (como el RO5880) tienen un precio unitario de materia prima relativamente alto y algunas especificaciones especiales tienen tiempos de entrega más largos.
Posicionamiento rentable: la primera opción integral para escenarios de alta-frecuencia de nivel comercial por debajo de 10 GHz, que equilibra el rendimiento, el rendimiento del procesamiento y la confiabilidad-a largo plazo. Es la selección principal para radares automotrices, amplificadores de estaciones base 5G y tableros de control de robots industriales.
Serie tacónica
Ventajas: la estructura reforzada con fibra de vidrio brinda mayor resistencia mecánica, fuerte capacidad antideformación de placas delgadas, mayor rendimiento de procesamiento de paneles de gran-tamaño, los fabricantes de PCB han acumulado mucha experiencia estandarizada en sus procesos de laminación y perforación, y el costo de procesamiento integral en la etapa de producción en masa es entre un 10 % y un 15 % menor que el modelo Rogers con los mismos parámetros.
Defecto: Hay menos opciones para modelos de conductividad térmica ultra-alta y la adaptabilidad a escenarios de energía extremadamente alta-es ligeramente inferior a la de Rogers.
Posicionamiento de rentabilidad: optimización de costos para proyectos de producción en masa de ingeniería, que pueden diluir aún más el costo general de fabricación en placas de antena de gran-tamaño y proyectos de radares de ondas milimétricas por lotes con altos requisitos de estabilidad dimensional y al mismo tiempo mantener el mismo rendimiento.
Tablero revestido de cobre-de PTFE puro
Ventajas: la pérdida dieléctrica puede ser tan baja como 0,0004, el rango de resistencia a la temperatura cubre -80 grados ~+150 grados, es resistente a la corrosión ácida y alcalina fuerte y la pérdida de transmisión de señal en la banda de frecuencia de onda milimétrica por encima de 40 GHz es mucho menor que la de los dos primeros tipos de materiales. Tiene una inercia química extremadamente fuerte y es adecuado para escenarios militares y aeroespaciales que requieren reparaciones repetidas.
Defecto: El precio de la materia prima es de 5 a 8 veces mayor que el del FR-4, y es necesario un tratamiento de activación superficial con solución de naftaleno sódico para garantizar la adhesión de la metalización del agujero. Los procesos de perforación y laminación tienen umbrales altos, bajo rendimiento de procesamiento y el costo integral general es mucho más alto que los dos primeros tipos de materiales de PTFE modificado.
Posicionamiento rentable: es una selección-imprescindible para escenarios de frecuencias-extremas o ambientales extremas, y su valor irreemplazable solo puede reflejarse en escenarios donde se debe garantizar la integridad extrema de la señal, como las comunicaciones por satélite por encima de 40 GHz y los radares militares. Su uso en proyectos comerciales ordinarios aumentará significativamente los costos innecesarios.
Sugerencias de selección para diferentes escenarios.
Introducción al muestreo de alta-frecuencia y primera-producción de placas de alta-frecuencia: se prefiere Rogers RO4350B ya que tiene la mejor compatibilidad de proceso y el menor costo de prueba y error.
Proyecto de antena 5G y radar de ondas milimétricas- producido en masa de un millón de niveles: se selecciona Taconic TLY-5 para equilibrar el rendimiento de nivel-alto y el rendimiento de producción en masa, con la mayor rentabilidad general.
Escenarios de radar de ondas milimétricas, comunicaciones por satélite y radar militar montados en vehículos por encima de 77 GHz: elija los modelos correspondientes Rogers RO5880 o Taconic basados en PTFE modificado; el PTFE puro solo se utiliza para escenarios especiales de frecuencia ultra-alta por encima de 40 GHz.
Módulo amplificador de alta potencia, placa de control de carga alta de robot industrial: se prefiere Rogers RO4350B ya que su alta conductividad térmica puede mejorar significativamente el tiempo promedio del módulo entre fallas.