Was ist Rogers RO4835 Laminat und welche Spezifikationen für die Herstellung von Dk, Df, CTE und PCB?

Einführung

In der sich schnell entwickelnden Welt der drahtlosen Kommunikation, des Automobilradars und der Hochfrequenzelektronik ist die Auswahl des richtigen PCB-Substratmaterials entscheidend für optimale Leistung, Zuverlässigkeit und Kosteneffizienz. Rogers RO4835™-Laminate stellen einen bedeutenden Fortschritt bei Hochfrequenz-Schaltkreismaterialien dar und bieten eine verbesserte Oxidationsbeständigkeit bei gleichzeitiger Beibehaltung der bewährten elektrischen und mechanischen Eigenschaften der weit verbreiteten RO4350B™-Laminate.

Mit steigenden Betriebsfrequenzen über 500 MHz wird die Auswahl geeigneter Laminate deutlich eingeschränkt. RO4835-Material begegnet dieser Herausforderung, indem es die Eigenschaften bietet, die für HF-Mikrowellenschaltkreise, Anpassungsnetzwerke und Übertragungsleitungen mit kontrollierter Impedanz erforderlich sind – und das alles bei gleichzeitiger Herstellung mit Standard-FR-4-Epoxidharz/Glas-Verarbeitungstechniken.

Dieser Artikel bietet einen umfassenden Überblick über die Eigenschaften des RO4835-Laminats, ein detailliertes Beispiel für ein zweischichtiges PCB-Design und wichtige Beschaffungsinformationen für Ingenieure und Beschaffungsfachleute.

Was ist Rogers RO4835 Laminat?

Rogers RO4835 ist ein Kohlenwasserstoff-Keramiklaminat, das zur Familie der RO4000®-Serie gehört. Es ist darauf ausgelegt, eine überlegene Hochfrequenzleistung bei kostengünstiger Schaltungsherstellung zu bieten. Im Gegensatz zu PTFE-basierten Hochleistungsmaterialien erfordern RO4835-Laminate keine speziellen Vorbereitungsprozesse wie Natriumätzen, was ihre Herstellung deutlich einfacher und wirtschaftlicher macht.

Das Material ist ein starres, duroplastisches Laminat, das mit automatisierten Handhabungssystemen und Standard-Schrubbgeräten zur Kupferoberflächenvorbereitung verarbeitet werden kann. Seine Glasübergangstemperatur (Tg) liegt über 280 °C und sorgt so für stabile Ausdehnungseigenschaften über den gesamten Temperaturbereich bei der Schaltungsverarbeitung.

Hauptunterscheidungsmerkmal: Oxidationsbeständigkeit

Oxidation wirkt sich im Laufe der Zeit und Temperatur auf alle duroplastischen Laminatmaterialien aus, einschließlich FR-4. Langfristige Oxidation kann zu einem geringfügigen Anstieg der Dielektrizitätskonstante und des Verlustfaktors führen und möglicherweise die Schaltkreisleistung beeinträchtigen. RO4835-Laminat ist deutlich widerstandsfähiger gegen Oxidation als andere Materialien auf Kohlenwasserstoffbasis und eignet sich daher ideal für Anwendungen, die eine höhere Stabilität bei erhöhten Temperaturen über eine längere Produktlebensdauer erfordern.

Eigenschaften von RO4835 Laminat

Hinweise:
1. Die IPC-Klemmstreifenleitungsmethode kann möglicherweise die tatsächliche Dielektrizitätskonstante aufgrund von Luftspalten zwischen den zu testenden Laminaten und der Resonatorkarte verringern. Der tatsächliche Dk-Wert kann in der Praxis höher sein.
2. Der Design-Dk ist ein Durchschnitt aus mehreren getesteten Chargen der gängigsten Dicken.

Zusammenfassung der Funktionen und Vorteile

Standardangebote

RO4835-Laminate sind in verschiedenen Standardstärken, Plattengrößen und Kupferverkleidungsoptionen erhältlich.

Hinweise:

Zusätzliche nicht standardmäßige Dicken von 0,0066 bis 0,060 Zoll in Schritten von 0,0033 Zoll erhältlich

Weitere Plattengrößen und Verkleidungsgewichte auf Anfrage erhältlich

RO4835 ist auch mit der proprietären LoPro®-umkehrbehandelten Kupferfolie von Rogers für Anwendungen mit geringer Einfügungsdämpfung erhältlich

Beispiel für ein 2-lagiges PCB-Design mit RO4835

Um die praktische Anwendung von RO4835 zu demonstrieren, finden Sie im Folgenden eine vollständige Übersicht2-lagige starre LeiterplatteDesign-Fall.

PCB-Designspezifikationen

Designbeobachtungen

Die relativ einfache Struktur mit nur zwei Netzen und 18 Komponenten lässt darauf schließen, dass es sich bei dieser Platine wahrscheinlich um ein dediziertes HF-Funktionsmodul handelt – möglicherweise um ein Antennenspeisenetzwerk, einen Filterabschnitt oder eine einfache HF-Frontend-Schaltung. Zu den wichtigsten Designoptionen gehören:

Keine Lötmaske auf der Ober- oder Unterseite – eine bewusste Wahl für Anwendungen, die extrem geringe Verluste oder spezielle dielektrische Umgebungen erfordern, in denen die Lötmaske parasitäre Effekte hervorrufen könnte

Kein Siebdruck auf den Pads – sorgt für saubere Lötstellen und vermeidet eine Kontamination der HF-Kontaktbereiche

ENIG-Oberflächenveredelung – Bietet hervorragende Lötbarkeit, Ebenheit und Oxidationsbeständigkeit für HF-Verbindungen

IPC-Klasse-2-Konformität – Gewährleistet Zuverlässigkeit für kommerzielle und Automobilanwendungen

Highlights des Herstellungsprozesses

FR-4-kompatible Verarbeitung – RO4835 kann mit Standard-Epoxid-/Glasverfahren hergestellt werden, wodurch Kosten und Vorlaufzeit im Vergleich zu PTFE-basierten Materialien reduziert werden

Keine Natriumätzung erforderlich – Im Gegensatz zu PTFE-Materialien erfordert RO4835 keine spezielle Vorbereitung der Durchkontaktierung

Fine-Pitch-Fähigkeit – 5/6 mil Leiterbahn/Abstand unterstützt hochdichte HF-Designs

100 % elektrische Prüfung – Garantiert die Funktionsintegrität jeder Platine

Typische Anwendungen

Die einzigartige Eigenschaftskombination von RO4835 macht es ideal für eine Vielzahl von Hochfrequenzanwendungen:

- Kfz-Radar und Sensoren

- Punkt-zu-Punkt-Mikrowelle

- Leistungsverstärker

- Phased-Array-Radar

- HF-Komponenten

Abschluss

Rogers RO4835-Laminate bieten eine überzeugende Kombination aus Hochfrequenzleistung, Oxidationsbeständigkeit und kostengünstiger Herstellung. Mit einer Dielektrizitätskonstante von 3,48 ± 0,05, einem Verlustfaktor von 0,0037 bei 10 GHz und einer Glasübergangstemperatur von über 280 °C bietet RO4835 zuverlässige elektrische und mechanische Leistung für anspruchsvolle Anwendungen.

Zu den wichtigsten Vorteilen gehören:

Deutlich verbesserte Oxidationsbeständigkeit im Vergleich zu anderen Kohlenwasserstoffmaterialien

Standard-FR-4-Verarbeitung – keine spezielle Via-Vorbereitung erforderlich

Niedriger WAK (10/12/31 ppm/°C) für hervorragende Dimensionsstabilität

Bleifrei, prozesskompatibel – widersteht hohen Montagetemperaturen

RoHS-konform und UL 94 V-0 – erfüllt globale regulatorische Anforderungen

Ob in Kfz-Radarsystemen, Punkt-zu-Punkt-Mikrowellenverbindungen oder Leistungsverstärkermodulen: RO4835 bietet eine zuverlässige, kostengünstige Lösung für Hochfrequenzschaltungsdesigns. Die hier vorgestellte PCB-Fallstudie zeigt, wie dieses Material mit Standardfertigungsprozessen erfolgreich zu einer funktionalen 2-Lagen-Platine verarbeitet werden kann.