Wie verhält sich RT/Duroid 5880 mit gewebten PTFE-Laminaten aus Glasfaser?

Einführung

Bei den anspruchsvollsten Hochfrequenz- und Millimeterwellenanwendungen, bei denen Signalintegrität, minimale Einfügungsdämpfung und konstante elektrische Leistung von größter Bedeutung sind, wird die Materialauswahl zur wichtigsten Designentscheidung. Rogers RT/duroid® 5880 stellt den Goldstandard für extrem verlustarme Laminate auf PTFE-Basis dar und liefert den niedrigsten elektrischen Verlust unter den verstärkten PTFE-Materialien bei gleichzeitig außergewöhnlicher Gleichmäßigkeit der Dielektrizitätskonstante.

Die zufällig ausgerichteten Glasmikrofasern des RT/duroid 5880 wurden für anspruchsvolle Streifenleitungs- und Mikrostreifenschaltungsanwendungen entwickelt und sorgen für eine außergewöhnliche Gleichmäßigkeit der Dielektrizitätskonstante – sowohl von Panel zu Panel als auch über einen weiten Frequenzbereich. Sein extrem niedriger Verlustfaktor erweitert die Einsatzmöglichkeiten des Materials auf Ku-Band-, Millimeterwellenfrequenzen und darüber hinaus und macht es zu einer zuverlässigen Wahl für Luft- und Raumfahrt, Verteidigung und fortschrittliche Kommunikationssysteme.

Dieser Artikel bietet einen umfassenden Überblick über die Eigenschaften des RT/duroid 5880-Laminats, ein detailliertes Beispiel für ein zweischichtiges PCB-Design und wichtige Beschaffungsinformationen für Ingenieure und Beschaffungsfachleute.

Was ist Rogers RT/duroid 5880 Laminat?

Rogers RT/duroid 5880 ist ein glasmikrofaserverstärkter PTFE-Verbundwerkstoff (Polytetrafluorethylen), der speziell für Hochfrequenz-Schaltkreisanwendungen entwickelt wurde. Im Gegensatz zu gewebten, glasfaserverstärkten PTFE-Materialien verwendet RT/duroid 5880 zufällig ausgerichtete Mikrofasern, die die Anisotropie und Ungleichmäßigkeit der Dielektrizitätskonstante beseitigen, die bei gewebten Verstärkungen auftreten können.

Diese einzigartige Konstruktion führt zu:

Isotrope elektrische Eigenschaften – Gleichbleibender Dk unabhängig von der Ausrichtung

Außergewöhnliche Dk-Gleichmäßigkeit – 2,20 ± 0,02 von Panel zu Panel

Stabile Leistung über die gesamte Frequenz hinweg – Dk bleibt von niedrigen Frequenzen bis hin zur Millimeterwelle konstant

Extrem niedriger Verlustfaktor – 0,0004 bis 0,0009 bei 10 GHz, einer der niedrigsten aller verstärkten PTFE-Materialien

Hauptunterscheidungsmerkmal: Der geringste Verlust in einem verstärkten PTFE-Material

RT/duroid 5880 bietet den niedrigsten Verlustfaktor aller heute erhältlichen verstärkten PTFE-Laminate. Mit einem Df von nur 0,0004 bei 1 MHz und 0,0009 bei 10 GHz übertrifft es gewebte PTFE-Glasfasermaterialien (wie DiClad 527, Df ≈ 0,0017) und Kohlenwasserstoffkeramikmaterialien (wie RO4835, Df ≈ 0,0037). Diese äußerst verlustarme Eigenschaft macht RT/duroid 5880 zum Material der Wahl für Anwendungen, bei denen es auf jeden Bruchteil eines dB Einfügungsverlusts ankommt – einschließlich Satellitenkommunikation, Millimeterwellenradar und Hochleistungstestgeräten.

Eigenschaften von RT/duroid 5880 Laminat

Hinweise:

1. Die Spezifikationswerte werden gemäß IPC-TM-650-Methode 2.5.5.5 bei ~10 GHz und 23 °C gemessen. Tests basieren auf 1 Unze. galvanisch abgeschiedene Kupferfolie.
2. Der Design-Dk ist ein Durchschnittswert aus mehreren verschiedenen getesteten Materialchargen in den gängigsten Dicken.
3. Typische Werte sollten nicht als Spezifikationsgrenzen verwendet werden, sofern nicht anders angegeben.
4. SI-Einheiten zuerst, andere häufig verwendete Einheiten in Klammern.

Jeder Lieferung liegt ein Konformitätszertifikat mit losspezifischen Daten bei.

Zusammenfassung der Funktionen und Vorteile

Standardangebote

RT/duroid 5880-Laminate sind in einer umfassenden Auswahl an Stärken, Plattengrößen und Kupferverkleidungsoptionen erhältlich.

Standardplattengrößen und -verkleidungen

Beispiel für ein 2-lagiges PCB-Design mit RT/duroid 5880

Um die praktische Anwendung von RT/duroid 5880 zu demonstrieren, finden Sie im Folgenden ein komplettes 2-lagiges starres PCB-Designgehäuse.

PCB-Designspezifikationen

Designbeobachtungen

Diese größere Platine (102 mm × 65 mm) verfügt über eine relativ hohe Komponentenanzahl (46 Komponenten) und eine beträchtliche Anzahl an Durchkontaktierungen (29 Durchkontaktierungen), obwohl sie nur 2 Netze hat.

Zu den wichtigsten Beobachtungen gehören:

Hohe Durchkontaktierungsdichte – Häufige Erdungs- oder Abschirmungsdurchkontaktierungen, typisch für empfindliche Mikrowellendesigns, die bei Millimeterwellenfrequenzen arbeiten

Keine Lötmaske – Behält die extrem verlustarmen Eigenschaften von RT/duroid 5880 bei; Eine Lötmaske würde zu einem zusätzlichen dielektrischen Verlust führen

Kein Siebdruck – Bewahrt eine saubere HF-Oberfläche; vermeidet Kontaminationen

ENIG-Oberflächenbeschaffenheit – Bietet hervorragende Lötbarkeit und Ebenheit; Geeignet für Fine-Pitch-SMT-Komponenten

Der extrem niedrige Verlust des RT/duroid 5880 (Df ≈ 0,0009) – entscheidend für die Aufrechterhaltung der Signalintegrität bei Ku-Band- und Millimeterwellenfrequenzen

IPC-Klasse-2-Konformität – Gewährleistet Zuverlässigkeit für kommerzielle Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsanwendungen

Highlights des Herstellungsprozesses

Leicht zu bearbeiten – RT/Duroid 5880-Laminate können mit Standard-PTFE-Verarbeitungstechniken geschnitten, geschert, gebohrt und gefräst werden

Hervorragende chemische Beständigkeit – Beständig gegen alle Lösungsmittel und Reagenzien, die beim Ätzen von Schaltkreisen oder beim Beschichten von Kanten und Löchern verwendet werden

Fine-Pitch-Fähigkeit – 4/6 mil Leiterbahn/Abstand unterstützt Millimeterwellen-Schaltungslayouts mit hoher Dichte

100 % elektrische Prüfung – Garantiert die Funktionsintegrität jeder Platine

Typische Anwendungen

•Breitbandantennen für kommerzielle Fluggesellschaften

• Mikrostreifen- und Streifenleitungsschaltungen

• Millimeterwellenanwendungen

• Radarsysteme

• Raketenleitsysteme

• Punkt-zu-Punkt-Digitalfunkantennen

Abschluss

Rogers RT/duroid 5880-Laminate stellen den Gipfel der extrem verlustarmen PTFE-basierten Materialien für Hochfrequenz- und Millimeterwellenanwendungen dar. Mit einer Dielektrizitätskonstante von 2,20 ± 0,02 und einem Verlustfaktor von nur 0,0009 bei 10 GHz liefert RT/duroid 5880 den niedrigsten elektrischen Verlust aller heute erhältlichen verstärkten PTFE-Materialien.

Zu den wichtigsten Vorteilen gehören:

Extrem geringer Verlust (Df = 0,0004 – 0,0009) – Ermöglicht den Betrieb bei Ku-Band- und Millimeterwellenfrequenzen

Außergewöhnliche Dk-Gleichmäßigkeit (2,20 ± 0,02) – Vorhersehbare Impedanzkontrolle; konstante Leistung

Isotrope Eigenschaften – Zufällige Mikrofaserverstärkung eliminiert Dk-Anisotropie

Stabile Leistung über die gesamte Frequenz hinweg – Konstante Dk von niedrigen Frequenzen bis >40 GHz

Geringe Feuchtigkeitsaufnahme (0,02 %) – Vernachlässigbare Leistungsabweichung in feuchten Umgebungen

NASA mit geringer Ausgasung – Geeignet für Luft- und Raumfahrtanwendungen

V-0-Entflammbarkeit – UL 94-konform für sicherheitskritische Systeme

Einfache Bearbeitbarkeit – Kann mit Standardmethoden geschnitten, geschnitten, gebohrt und gefräst werden

Ob in Radarsystemen, Satellitenkommunikation, Millimeterwellen-Backhaul oder Hochleistungstestgeräten, RT/duroid 5880 bietet die ultimative verlustarme Grundlage für anspruchsvolle Hochfrequenz-Schaltungsdesigns.