RO3006 Hochfrequenz-PCB-Laminat: Dk 6.15, geringer Verlust und CTE mit Kupfer für kompakte HF-Designs abgestimmt

Produkt-Beschreibung

Was ist RO3006?

Es handelt sich um ein mit Keramik gefülltes PTFE-Verbundlaminat der Rogers Corporation. Es ist für kommerzielle Mikrowellen- und HF-Anwendungen konzipiert. Die Dielektrizitätskonstante (Dk) beträgt 6,15 ±0,15 bei 10 GHz. Der Verlustfaktor (Df) beträgt 0,0020 bei 10 GHz. Das Material hat einen sehr niedrigen CTE von 17 ppm/°C in der X- und Y-Achse. Dies entspricht dem CTE von Kupfer. Der CTE der Z-Achse beträgt 24 ppm/°C. Die Zersetzungstemperatur (Td) beträgt 500°C. Das Material ist UL94 V-0-zertifiziert. Die Feuchtigkeitsaufnahme ist sehr gering (0,02 %). Es ist ideal für Anwendungen, die einen hohen Dk-Wert und eine hervorragende Dimensionsstabilität erfordern.

 

 

Welche Leiterplatte kann damit gebaut werden?

Es kann eine komplette 2-lagige HF-Leiterplattenlösung bereitgestellt werden. Die Platine basiert auf RO3006-Material. Die fertige Dicke beträgt 0,25 mm (10 mil). Das Kupfergewicht beträgt 1 Unze pro Schicht. Als Oberflächenveredelung wird OSP (Organic Solderability Preservative) aufgetragen. Auf beiden Seiten wird kein Lötstopplack aufgetragen. Auf der obersten Schicht ist ein schwarzer Siebdruck aufgedruckt. Die minimale Spur und der Mindestabstand betragen 5 und 7 mil. Die minimale Lochgröße beträgt 0,25 mm. Die Dicke der Durchkontaktierung beträgt 20 µm. Der Qualitätsstandard ist IPC-Klasse 2. Dieses Board ist ideal für Automobilradar, GPS-Antennen, Mobilfunk-Leistungsverstärker und Patch-Antennen.

 

 

1. Materialübersicht

RO3006 ist ein mit Keramik gefülltes PTFE-Verbundlaminat. Es wird von der Rogers Corporation hergestellt. Es ist Teil der RO3000®-Serie von Hochfrequenz-Schaltungsmaterialien. Diese Serie wurde für kommerzielle Mikrowellen- und HF-Anwendungen entwickelt.

 

Das Material bietet eine außergewöhnliche elektrische und mechanische Stabilität. Die mechanischen Eigenschaften sind über die gesamte RO3000-Serie hinweg gleichbleibend. Dies gilt unabhängig von der gewählten Dielektrizitätskonstante. Mehrschichtige Plattendesigns können mit unterschiedlichen Dk-Materialien für einzelne Schichten entwickelt werden. Verzugs- und Zuverlässigkeitsprobleme werden vermieden.

 

Hauptmerkmale von RO3006:

 

Mit Keramik gefüllter PTFE-Verbundwerkstoff – Das Material kombiniert PTFE mit keramischen Füllstoffen. Dies sorgt für stabile elektrische Eigenschaften und hervorragende mechanische Leistung.

 

Hohe Dielektrizitätskonstante – Dk beträgt 6,15 ±0,15 bei 10 GHz. Dies ist ideal für Anwendungen, die kleinere Schaltkreisgrößen erfordern.

 

Niedriger Verlustfaktor – Der Df beträgt 0,0020 bei 10 GHz. Der Signalverlust wird minimiert.

 

Ausgezeichnete thermische Stabilität – Die Zersetzungstemperatur (Td) beträgt > 500 °C. Dies ist für PTFE-basierte Materialien außergewöhnlich.

 

Kupferangepasster CTE – Der CTE beträgt 17 ppm/°C in der X- und Y-Achse. Dies entspricht dem CTE von Kupfer. Es wird eine hervorragende Dimensionsstabilität erreicht. Die typische Ätzschrumpfung beträgt weniger als 0,5 Mil pro Zoll.

 

Niedriger Z-Achsen-WAK – Der Z-Achsen-WAK beträgt 24 ppm/°C. Es wird eine außergewöhnliche Zuverlässigkeit der plattierten Durchgangsbohrung gewährleistet. Dies gilt auch in rauen thermischen Umgebungen.

 

Stabile Dk über Temperatur – Die Dielektrizitätskonstante ist über einen Temperaturbereich sehr stabil. Die bei PTFE-Glasmaterialien in der Nähe von Raumtemperatur auftretende sprunghafte Dk-Änderung wird eliminiert.

 

 

2. Technisches Datenblatt RO3006

Eigentum	Typischer Wert	Einheiten	Testbedingungen	Testmethode
Dielektrizitätskonstante (Prozess)	6,15 ±0,15	—	10 GHz / 23°C	IPC-TM-650 2.5.5.5
Dielektrizitätskonstante (Design)	6.5	—	8 GHz – 40 GHz	Differentialphasenlänge
Verlustfaktor	0,002	—	10 GHz / 23°C	IPC-TM-650 2.5.5.5
TCDk	-262	ppm/°C	-50 bis 150°C / 10 GHz	IPC-TM-650 2.5.5.5
Volumenwiderstand	10⁵	MΩ-cm	Zustand A	IPC-TM-650 2.5.17.1
Oberflächenwiderstand	10⁵	MΩ	Zustand A	IPC-TM-650 2.5.17.1
Zersetzungstemperatur (Td)	500	°C (TGA)	—	ASTM D3850
CTE X-Achse	17	ppm/°C	-55 bis 288 °C	IPC-TM-650 2.4.41
CTE Y-Achse	17	ppm/°C	-55 bis 288 °C	IPC-TM-650 2.4.41
CTE Z-Achse	24	ppm/°C	-55 bis 288 °C	IPC-TM-650 2.4.41
Wärmeleitfähigkeit	0,79	W/(m·K)	50°C	ASTM D5470
Kupferschälfestigkeit	7.1	Pfund/Zoll	1 oz EDC nach dem Lotschwimmen	IPC-TM-650 2.4.8
Elastizitätsmodul	1498 / 1293	MPa	23°C	ASTM D638
Dimensionsstabilität	1.8	mm/m	Zustand A	IPC-TM-650 2.2.4
Entflammbarkeit	V-0	—	—	UL 94
Feuchtigkeitsaufnahme	0,02	%	D48/50	IPC-TM-650 2.6.2.1
Dichte	2.6	g/cm³	23°C	ASTM D792
Spezifische Wärmekapazität	0,86	J/g/K	—	Berechnet
Kompatibel mit bleifreien Prozessen	Ja	—	—	—

 

 

 

3. Hauptvorteile von RO3006

Besonderheit	Nutzen
Dk beträgt 6,15 ±0,15	Enge Toleranzen ermöglichen eine konsistente Impedanzkontrolle
Df beträgt 0,0020 bei 10 GHz	Geringer Verlust minimiert die Signaldämpfung in Mikrowellenschaltungen
Td ist > 500°C	Es wird eine außergewöhnliche Beständigkeit gegen thermische Zersetzung gewährleistet
Der WAK X/Y beträgt 17 ppm/°C	CTE entspricht Kupfer; Es wird eine hervorragende Dimensionsstabilität erreicht
Der CTE Z beträgt 24 ppm/°C	Eine zuverlässige Leistung bei plattierten Durchgangslöchern ist gewährleistet
TCDk beträgt -262 ppm/°C	Ein stabiler Dk-Wert über der Temperatur eliminiert Stufenänderungen nahe der Raumtemperatur
Die Wärmeleitfähigkeit beträgt 0,79 W/m·K	Die Wärmeableitung ist im Vergleich zu Standard-PTFE verbessert
Die Feuchtigkeitsaufnahme beträgt 0,02 %	Die sehr geringe Wasseraufnahme gewährleistet eine stabile Leistung in feuchten Umgebungen
Gleichmäßige mechanische Eigenschaften	Bei mehrschichtigen Designs mit unterschiedlichen Dk-Werten wird ein Verzug verhindert
Die UL94 V-0-Einstufung wird erreicht	Die Einhaltung des Brandschutzes ist gewährleistet

 

 

4. Anwendungsgebiete

- Radaranwendungen im Automobilbereich

- Satellitenantennen zur globalen Positionierung

- Mobilfunktelekommunikationssysteme – Leistungsverstärker und Antennen

- Patchantenne für drahtlose Kommunikation

- Direktübertragungssatelliten

- Datalink auf Kabelsystemen

- Fernzählerableser

- Power-Backplanes

 

 

5. Kundenspezifische 2-lagige HF-Leiterplatte – vollständige Spezifikation

Basierend auf RO3006 kann eine komplette 2-lagige HF-Leiterplattenlösung bereitgestellt werden. Die Spezifikationen sind unten aufgeführt.

 

 

Board-Spezifikationen

Spezifikation	Detail
Board-Typ	2-lagige HF-Leiterplatte
Grundmaterial	Rogers RO3006 (0,005 Zoll / 0,127 mm Kern)
Dicke der fertigen Platte	0,25 mm (10 mil)
Fertiges Kupfergewicht	1 oz (35 µm) pro Schicht
Brettabmessungen	43,66 × 28,01 mm (1 Stück)
Minimale Spur/Leerzeichen	5/7 Mil
Mindestlochgröße	0,25 mm
Durchkontaktierungsdicke	20 µm
Oberflächenbeschaffenheit	OSP (Organisches Lötbarkeitskonservierungsmittel)
Obere Lötmaske	NEIN
Untere Lötmaske	NEIN
Oben Siebdruck	Schwarz
Unten Siebdruck	NEIN
IPC-Klassifizierung	Klasse 2
Grafikformat	Gerber RS-274-X
Testen	100 % elektrischer Test (vor dem Versand)
Verfügbarkeit	Weltweit

 

 

6. Warum OSP-Finish verwendet wird

Für diese HF-Leiterplatte wurde OSP (Organic Solderability Preservative) gewählt. Die Vorteile sind unten aufgeführt.

Vorteil	Nutzen
Die Lötbarkeit bleibt erhalten	Die Kupferoberfläche ist bis zum Löten vor Oxidation geschützt
Eine ebene Fläche ist vorhanden	Dies ist ideal für Fine-Pitch-SMT-Komponenten
Es wird eine kostengünstige Endbearbeitung erreicht	OSP ist kostengünstiger als ENIG oder Vergoldung
Bleifrei kompatibel	OSP ist mit bleifreien Lötprozessen kompatibel
Keine nennenswerten HF-Auswirkungen	OSP führt bei HF-Frequenzen nicht zu nennenswerten Verlusten
Nacharbeitbar	Die Platinen können bei Bedarf problemlos nachbearbeitet werden

 

 

7. Warum keine Lötmaske verwendet wird

Vorteil	Nutzen
Das Gewicht wird reduziert	Es entstehen dünne, leichte Platten
Die Kosten werden reduziert	Das Auftragen einer Lötmaske entfällt
Die HF-Leistung ist optimiert	Lötstopplack kann die Impedanz beeinflussen und bei hohen Frequenzen zu Verlusten führen
Die Erdung mit blankem Kupfer ist aktiviert	Es können direkte Erdungsverbindungen hergestellt werden
Die Sichtprüfung wird vereinfacht	Spuren und Beläge sind deutlich sichtbar

 

 

Vergleichstabelle – RO3006 vs. RO3003 vs. RO3035

Parameter	RO3006	RO3003	RO3035
Dk bei 10 GHz	6,15 ±0,15	3,00 ±0,04	3,50 ±0,05
Df bei 10 GHz	0,002	0,001	0,0015
WAK X/Y (ppm/°C)	17/17	17/17	17/17
CTE Z (ppm/°C)	24	24	24
Td (°C)	>500	>500	>500
Wärmeleitfähigkeit (W/m·K)	0,79	0,5	0,5
Feuchtigkeitsaufnahme (%)	0,02	0,02	0,02
Primäre Verwendung	High-DK RF	Verlustarm, DK-arm	Ausgewogenes Dk/Df

 

 

F1: Wie hoch ist die Dielektrizitätskonstante von RO3006?

Der Prozess-Dk beträgt 6,15 ±0,15 bei 10 GHz und 23 °C. Der Design-Dk beträgt 6,50 von 8 GHz bis 40 GHz. Dieser hohe Dk ermöglicht die Erzielung kleinerer Schaltungsgrößen.

 

 

F2: Warum ist der CTE von RO3006 wichtig?

Der CTE in der X- und Y-Achse beträgt 17 ppm/°C. Dies entspricht dem CTE von Kupfer. Es wird eine hervorragende Dimensionsstabilität gewährleistet. Die Ätzschrumpfung beträgt weniger als 0,5 Mil pro Zoll. Der CTE der Z-Achse beträgt 24 ppm/°C. Eine zuverlässige Leistung bei plattierten Durchgangslöchern ist gewährleistet.

 

 

F3: Was ist OSP-Finish und warum wird es verwendet?

OSP steht für Organic Solderability Preservative. Es handelt sich um eine organische Beschichtung auf Wasserbasis, die auf Kupferpads aufgetragen wird. Es schützt das Kupfer vor Oxidation vor dem Löten. Es ist kostengünstig. Es sorgt für eine ebene Oberfläche. Es ist mit bleifreiem Löten kompatibel.

 

 

F4: Ist RO3006 für Automotive-Radaranwendungen geeignet?

Ja. RO3006 wird häufig in 77-GHz-Automobilradaranwendungen eingesetzt. Der hohe Dk-Wert, der geringe Verlust, die hervorragende thermische Stabilität und der niedrige CTE machen es ideal für diese Anwendung.

 

 

F5: Was ist die typische Vorlaufzeit für kundenspezifische RO3006-Leiterplatten?

A: Die Lieferzeiten variieren je nach Komplexität und Menge. Für 2-lagige HF-Leiterplatten wie im beschriebenen Beispiel betragen die typischen Lieferzeiten 7 bis 12 Werktage. Bitte kontaktieren Sie uns für spezifische Projektzeitpläne.

 

 

Bereit zum Einstieg?

RO3006-Rohlaminat kann bereitgestellt werden. Es können vollständig gefertigte 2-lagige HF-Leiterplatten mit OSP-Finish und Fine-Line-Fähigkeit hergestellt werden.

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