TMM10i Hoch-DK-Wärmeverstärkungs-Mikrowellen-Laminat Fragestellungen und Antworten: Dk 9.8, Low Loss und Kupfer-Matched CTE für RF und Satelliten-PCB

Produkt-Beschreibung

Was ist TMM10i?

Es ist ein keramikgefülltes Duroplast-Mikrowellenlaminat, hergestellt von Rogers Corporation. Es ist Teil der TMM®-Serie. Die Dielektrizitätskonstante (Dk) beträgt 9,80 ±0,245 bei 10 GHz. Der Verlustfaktor (Df) beträgt 0,0020 bei 10 GHz. Das Material hat eine isotrope Dielektrizitätskonstante. Der CTE beträgt 19 ppm/°C in allen Richtungen (X, Y und Z). Dies entspricht dem CTE von Kupfer. Die Zersetzungstemperatur (Td) beträgt 425°C. Die Wärmeleitfähigkeit beträgt 0,76 W/(m·K). Das Material ist ein Duroplast-Harz. Es erweicht bei Erwärmung nicht. Drahtbonden kann ohne Bedenken hinsichtlich Pad-Lifting oder Substratverformung durchgeführt werden. Vor der chemischen Vernickelung ist keine Natriumnaphtanat-Behandlung erforderlich.

 

 

Welche Leiterplatte kann damit hergestellt werden?

Eine komplette 2-lagige RF-Leiterplattenlösung kann bereitgestellt werden. Die Leiterplatte basiert auf TMM10i-Material. Die Fertigdicke beträgt 0,8 mm. Das Kupfergewicht beträgt 1 oz pro Lage. ENIG (chemisch Nickel/Immersion Gold) wird als Oberflächenveredelung angewendet. Schwarze Lötmaske wird auf beiden Seiten aufgetragen. Weiße Siebdruckfarbe wird auf beiden Seiten aufgedruckt. Randplattierung wird angewendet. Die minimale Leiterbahnbreite und der minimale Leiterbahnabstand betragen 6 bzw. 9 mils. Die minimale Lochgröße beträgt 0,4 mm. Die Dicke der Via-Plattierung beträgt 20 µm. Der Qualitätsstandard ist IPC Klasse 2. Diese Leiterplatte ist ideal für RF/Mikrowellenschaltungen, Leistungsverstärker, Filter, Satellitenkommunikationssysteme, GPS-Antennen und Chip-Tester.

 

 

1. Materialübersicht

TMM10i ist ein Duroplast-Mikrowellenmaterial. Es wird von Rogers Corporation hergestellt. Es ist Teil der TMM®-Serie. Es ist ein keramikgefüllter Kohlenwasserstoff-Duroplast-Polymerverbundwerkstoff. Es ist für hohe Zuverlässigkeit von durchkontaktierten Bohrungen ausgelegt. Es ist für Stripline- und Microstrip-Anwendungen geeignet.

 

 

Die TMM-Serie kombiniert viele der wünschenswerten Eigenschaften von Keramiksubstraten mit der einfachen Verarbeitung von weichen Substraten. Es erfordert keine speziellen Produktionstechniken. Es erfordert keine Natriumnaphtanat-Behandlung vor der chemischen Vernickelung. Dies reduziert die Komplexität und die Kosten der Fertigung.

 

 

Hauptmerkmale von TMM10i:

 

Isotrope Dielektrizitätskonstante — Die Dk ist in allen Richtungen gleich. Dies vereinfacht das Design und gewährleistet eine konsistente Leistung.

 

Hohe Dielektrizitätskonstante — Die Dk beträgt 9,80 ±0,245. Dies ermöglicht kleinere Schaltungsgrößen.

 

Niedriger Verlustfaktor — Der Df beträgt 0,0020 bei 10 GHz. Signalverluste werden minimiert.

 

Kupfer-angepasster CTE — Der CTE beträgt 19 ppm/°C in allen Richtungen. Dies entspricht dem CTE von Kupfer. Hervorragende Dimensionsstabilität wird erreicht. Hohe Zuverlässigkeit von durchkontaktierten Bohrungen wird gewährleistet.

 

Duroplast-Harz — Das Material erweicht bei Erwärmung nicht. Drahtbonden kann ohne Bedenken hinsichtlich Pad-Lifting oder Substratverformung durchgeführt werden.

 

Wärmeleitfähigkeit — Die Wärmeleitfähigkeit beträgt 0,76 W/(m·K). Dies ist etwa doppelt so hoch wie bei herkömmlichen PTFE/Keramik-Laminaten. Die Wärmeableitung wird erleichtert.

 

Chemische Beständigkeit — Das Material ist beständig gegen Ätzmittel und Lösungsmittel. Alle gängigen Leiterplattenprozesse können verwendet werden.

 

Kriech- und Kaltflussbeständigkeit — Die mechanischen Eigenschaften widerstehen Kriechen und Kaltfluss. Die Dimensionsstabilität wird über die Zeit aufrechterhalten.

 

 

 

2. TMM10i Technisches Datenblatt

 

Eigenschaft	Typischer Wert	Richtung	Einheiten	Bedingung	Prüfmethode
Dielektrizitätskonstante (Prozess)	9,80 ±0,245	Z	—	10 GHz	IPC-TM-650 2.5.5.5
Dielektrizitätskonstante (Design)	9,9	—	—	8–40 GHz	Differenzielle Phasenlänge
Verlustfaktor	0,002	Z	—	10 GHz	IPC-TM-650 2.5.5.5
TCDk	-43	—	ppm/°K	-55 bis +125°C	IPC-TM-650 2.5.5.5
Isolationswiderstand	>2000	—	GΩ	C/96/60/95	ASTM D257
Volumenwiderstand	2×10⁸	—	MΩ·cm	—	ASTM D257
Oberflächenwiderstand	4×10⁷	—	MΩ	—	ASTM D257
Durchschlagsfestigkeit	267	Z	V/mil	—	IPC-TM-650 2.5.6.2
Zersetzungstemperatur (Td)	425	—	°C	—	ASTM D3850
CTE X-Achse	19	X	ppm/K	0 bis 140°C	ASTM E 831 / IPC-TM-650 2.4.41
CTE Y-Achse	19	Y	ppm/K	0 bis 140°C	ASTM E 831 / IPC-TM-650 2.4.41
CTE Z-Achse	20	Z	ppm/K	0 bis 140°C	ASTM E 831 / IPC-TM-650 2.4.41
Wärmeleitfähigkeit	0,76	Z	W/(m·K)	80°C	ASTM C518
Kupfer-Abziehfestigkeit	5,0 (0,9)	X,Y	lb/in (N/mm)	nach Lötbad	IPC-TM-650 2.4.8
Biege-Elastizitätsmodul	1,8	X,Y	Mpsi	A	ASTM D790
Feuchtigkeitsaufnahme (1,27 mm)	0,16	—	%	D/24/23	ASTM D570
Feuchtigkeitsaufnahme (3,18 mm)	0,13	—	%	D/24/23	ASTM D570
Spezifisches Gewicht	2,77	—	—	A	ASTM D792
Spezifische Wärmekapazität	0,72	—	J/g/K	A	Berechnet
Bleifreie Prozesskompatibilität	JA	—	—	—	—

 

 

 

3. Hauptvorteile von TMM10i

Merkmal	Nutzen
Dk ist 9,80 ±0,245	Hohe Dk ermöglicht kleinere Schaltungsgrößen; isotrope Dk vereinfacht das Design
Df ist 0,0020 bei 10 GHz	Geringe Verluste minimieren die Signalabschwächung in Mikrowellenschaltungen
CTE ist 19 ppm/°C (X/Y/Z)	CTE passt zu Kupfer; hervorragende Dimensionsstabilität; hohe Zuverlässigkeit von PTHs
TCDk ist -43 ppm/°K	Stabile Dk über die Temperatur gewährleistet konsistente Leistung
Td ist 425°C	Außergewöhnliche Beständigkeit gegen thermische Zersetzung wird geboten
Wärmeleitfähigkeit ist 0,76 W/(m·K)	Wärmeableitung ist im Vergleich zu Standard-PTFE verbessert
Duroplast-Harz wird verwendet	Kein Erweichen bei Erwärmung; zuverlässiges Drahtbonden; kein Pad-Lifting
Keine Natriumnaphtanat-Behandlung erforderlich	Standardverarbeitung wird verwendet; Fertigung wird vereinfacht
Beständig gegen Kriechen und Kaltfluss	Langzeit-Dimensionsstabilität wird aufrechterhalten
Chemische Beständigkeit wird geboten	Beschädigung während der Fertigung wird reduziert

 

 

 

4. Anwendungsbereiche

- RF- und Mikrowellenschaltungen

- Leistungsverstärker und -kombinierer

- Filter und Koppler

- Satellitenkommunikationssysteme

- Global Positioning System Antennen

- Patch-Antennen

- Dielektrische Polarisatoren und Linsen

- Chip-Tester

 

 

 

5. Kundenspezifische 2-lagige RF-Leiterplatte – Vollständige Spezifikation

Eine komplette 2-lagige RF-Leiterplattenlösung auf Basis von TMM10i kann bereitgestellt werden. Die Spezifikationen sind unten aufgeführt.

 

 

Leiterplattenspezifikationen

Spezifikation	Detail
Leiterplattentyp	2-lagige RF-Leiterplatte
Basismaterial	Rogers TMM10i (0,762 mm / 30 mil Kern)
Fertige Leiterplattendicke	0,8 mm
Fertiges Kupfergewicht	1 oz (35 µm) pro Lage
Leiterplattengröße	104,8 × 99,01 mm (1 Stück)
Maßtoleranz	±0,15 mm
Minimale Leiterbahnbreite / -abstand	6 / 9 mils
Minimale Lochgröße	0,4 mm
Via-Plattierungsdicke	20 µm
Oberflächenveredelung	ENIG (chemisch Nickel/Immersion Gold)
Obere Lötmaske	Schwarz
Untere Lötmaske	Schwarz
Obere Siebdruckfarbe	Weiß
Untere Siebdruckfarbe	Weiß
Randplattierung	Ja
IPC-Klassifizierung	Klasse 2
Artwork-Format	Gerber RS-274-X
Prüfung	100% elektrische Prüfung (vor Versand)
Verfügbarkeit	Weltweit

 

 

 

6. Hauptvorteile dieses Leiterplattendesigns

Merkmal	Nutzen
2-lagiges RF-Design wird verwendet	Einfache und kostengünstige Implementierung von RF-Schaltungen wird erreicht
TMM10i-Kern (0,762 mm) wird verwendet	Hohe Dk (9,8) ermöglicht kleinere Schaltungsgrößen; geringe Verluste (0,0020) gewährleisten Signalintegrität
6/9 mil Leiterbahnbreite und -abstand werden verwendet	Feinlinige, hochdichte RF-Schaltungen können hergestellt werden
Schwarze Lötmaske wird auf beiden Seiten aufgetragen	Professionelles Aussehen; Schutz der Schaltung auf beiden Seiten
ENIG-Veredelung wird angewendet	Hervorragende Lötbarkeit; Oxidationsbeständigkeit; ebene Oberfläche
Randplattierung wird angewendet	Abschirmung und Erdung werden verbessert
20 µm Via-Plattierung wird verwendet	Zuverlässige durchkontaktierte Verbindungen werden gewährleistet
IPC Klasse 2 Qualität wird erfüllt	Kommerzielle und industrielle Qualitätsstandards werden erfüllt
100% elektrische Prüfung wird durchgeführt	Funktionale Integrität wird vor dem Versand garantiert

 

 

 

7. Warum Randplattierung verwendet wird

Randplattierung wird auf dieser Leiterplatte angewendet. Die Vorteile sind unten aufgeführt.

Vorteil	Nutzen
Abschirmung wird verbessert	RF-Signale werden eingeschlossen; EMI wird reduziert
Erdung wird ermöglicht	Direkte Chassis-Erdung ist möglich
Mechanische Festigkeit wird verbessert	Leiterplattenkanten werden geschützt
Lötbarkeit wird geboten	Randverbindungen können gelötet werden

 

 

Vergleichstabelle – TMM10i vs. TMM10 vs. TMM6

Parameter	TMM10i	TMM10	TMM6
Dk bei 10 GHz	9,80 ±0,245	9,20 ±0,23	6,00 ±0,15
Df bei 10 GHz	0,002	0,002	0,002
CTE X/Y (ppm/°C)	19/19	19/19	19/19
CTE Z (ppm/°C)	20	20	20
Td (°C)	425	425	425
Wärmeleitfähigkeit (W/m·K)	0,76	0,76	0,76
Isotrope Dk	Ja	Ja	Ja
Primäre Verwendung	Hohe Dk RF, Aluminiumoxid-Ersatz	Hohe Dk RF	Mittlere Dk RF

 

 

 

F1: Was ist die Dielektrizitätskonstante von TMM10i?

Die Prozess-Dk beträgt 9,80 ±0,245 bei 10 GHz. Die Design-Dk beträgt 9,9 von 8 GHz bis 40 GHz. Die Dk ist isotrop. Das bedeutet, sie ist in allen Richtungen (X, Y und Z) gleich. Dies vereinfacht das Design und gewährleistet eine konsistente Leistung.

 

 

F2: Was ist der Verlustfaktor von TMM10i?

Der Verlustfaktor (Df) beträgt 0,0020 bei 10 GHz. Dieser geringe Verlust minimiert die Signalabschwächung in Mikrowellenschaltungen.

 

 

F3: Warum ist der CTE von TMM10i wichtig?

Der CTE beträgt 19 ppm/°C in allen Richtungen (X, Y und Z). Dies entspricht dem CTE von Kupfer. Hervorragende Dimensionsstabilität wird geboten. Hohe Zuverlässigkeit von durchkontaktierten Bohrungen wird gewährleistet. Dies ist wichtig für Leiterplatten, die Temperaturschwankungen ausgesetzt sind.

 

 

F4: Warum ist TMM10i ein Duroplast-Material und warum ist das wichtig?

TMM10i basiert auf einem Duroplast-Harz. Es erweicht bei Erwärmung nicht. Drahtbonden von Bauteilanschlüssen an Schaltungspfade kann ohne Bedenken hinsichtlich Pad-Lifting oder Substratverformung durchgeführt werden. Dies ist ein erheblicher Vorteil gegenüber PTFE-basierten Materialien.

 

 

 

Bereit zum Start?

TMM10i Rohlaminat kann bereitgestellt werden. Vollständig gefertigte 2-lagige RF-Leiterplatten mit ENIG-Veredelung und Randplattierung können hergestellt werden.

 

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