Det finnes ikke noe absolutt universelt "beste materiale" for høyfrekvente PCB-kort, og det er heller ikke en eneste "konge av kostnads-effektivitet". Hver av de tre har uerstattelige fordeler i forskjellige frekvensbånd, applikasjonsscenarier og budsjettbegrensninger. Rogers' keramiske fyllingsserie er den foretrukne omfattende kostnads-effektiviteten for de fleste kommersielle høy-prosjekter, Taconic har en mer fremtredende kostnadsfordel i engineering av masseproduksjonsscenarier, og ren PTFE er uerstattelig i ekstreme millimeterbølgescenarier.
Sammenligning av kjerneytelse for tre typer materialer
| Materialtype | Typisk modell | 10GHz til Dk | 10 GHz 下 Df | Kjerneytelsesegenskaper |
|---|---|---|---|---|
| Rogers (keramikkfylt/PTFE-basert) | RO4350B,RO5880 | 3.48 / 2.2 | 0.0037 / 0.0009 | Sterk dielektrisk konstant stabilitet, god varmeledningsevne og høy mekanisk styrke |
| Taconic (PTFE-forsterkning) | TLY-5, TLX-8 | 2.2 / 2.55 | 0.0009 / 0.0015 | Utmerket mekanisk dimensjonsstabilitet og høy grad av standardisering i prosessering |
| Ren PTFE kobber-kledd plate | Generell karakter PTFE CCL | 2.2 | 0.0009 | Ekstremt lavt dielektrisk tap, høy temperatur og korrosjonsbestandighet |
Fordeler, ulemper og kostnadseffektivitet-plassering av tre typer materialer
Rogers-serien
Fordeler: RO4000-serien kan behandles direkte ved hjelp av standard FR-4-teknologi uten behov for spesiell PTFE-porefor-forbehandling. Påliteligheten til metalliserte hull i flere-lagsplater er høy, og den termiske ledningsevnen kan nå 0,69 W/m · k. Den har utmerket temperaturøkningskontrollytelse i scenarier med høy effekt, høy industriuniversalitet og modne forsyningskjede- og prosessressurser.
Mangel: High end millimeterbølgemodeller (som RO5880) har en relativt høy enhetspris på råvarer, og noen spesielle spesifikasjoner har lengre leveringstid.
Kostnadseffektiv posisjonering: Det omfattende førstevalget for kommersielle høy-scenarier under 10GHz, balanserende ytelse, prosesseringsutbytte og lang-pålitelighet. Det er hovedutvalget for bilradar, 5G-basestasjonsforsterker og industrirobotkontrollkort.
Taconic-serien
Fordeler: Glassfiberforsterket struktur gir høyere mekanisk styrke, sterk anti-vridningsevne for tynne plater, høyere prosesseringsutbytte av paneler i store-størrelser, PCB-produsenter har samlet mye standardisert erfaring med laminerings- og boreprosesser, og den omfattende prosesseringskostnaden i masseproduksjonsfasen er 15 % lavere enn Rogers-modellen.
Mangel: Det er færre alternativer for modeller med ultra-høy termisk ledningsevne, og tilpasningsevnen til scenarier med ekstrem høy-effekt er litt dårligere enn Rogers.
Kostnadseffektivitetsposisjonering: Kostnadsoptimalisering for ingeniørmasseproduksjonsprosjekter, noe som kan fortynne de totale produksjonskostnadene ytterligere i store-antennekort og batch millimeterbølgeradarprosjekter med høye krav til dimensjonsstabilitet samtidig som den samme ytelsen opprettholdes.
Ren PTFE kobber-kledd plate
Fordeler: Det dielektriske tapet kan være så lavt som 0,0004, temperaturmotstandsområdet dekker -80 grader ~+150 grader, det er motstandsdyktig mot sterk syre- og alkalikorrosjon, og signaloverføringstapet i millimeterbølgefrekvensbåndet over 40GHz er mye lavere enn de to første materialene. Den har ekstremt sterk kjemisk treghet og er egnet for militære og romfartsscenarier som krever gjentatte reparasjoner.
Mangel: Råvareprisen er 5-8 ganger den for FR-4, og overflateaktiveringsbehandling med natriumnaftalenløsning er nødvendig for å sikre vedheft av hullmetallisering. Bore- og lamineringsprosessene har høye terskler, lavt prosesseringsutbytte, og de totale kostnadene er mye høyere enn de to første typene av modifiserte PTFE-materialer.
Kostnadseffektiv posisjonering: Det er et must-ha valg for ekstreme høyfrekvente/ekstreme miljøscenarier, og dens uerstattelige verdi kan bare gjenspeiles i scenarier der ekstrem signalintegritet må sikres, for eksempel satellittkommunikasjon over 40GHz og militær radar. Bruken av det i vanlige kommersielle prosjekter vil øke unødvendige kostnader betydelig.
Valgforslag for ulike scenarier
Introduksjon til høy-sampling og første-produksjon av høy-kort: Rogers RO4350B foretrekkes siden den har den beste prosesskompatibiliteten og de laveste prøve- og feilingskostnadene.
Masse-produsert millimeterbølgeradar- og 5G-antenneprosjekt på millionnivå: Taconic TLY-5 er valgt for å balansere ytelse på topp-nivå og masseproduksjonsutbytte, med høyest total kostnadseffektivitet.
Bilmontert millimeterbølgeradar, satellittkommunikasjon og militærradarscenarier over 77GHz: Velg modifiserte PTFE-baserte Rogers RO5880 eller Taconic-tilsvarende modeller, ren PTFE brukes kun for ultra-spesialscenarier med høy frekvens over 40GHz.
Høyeffektforsterkermodul, industrirobot med høy belastningskontrollkort: Rogers RO4350B foretrekkes siden dens høye termiske ledningsevne kan forbedre modulens gjennomsnittlige tid mellom feilene betydelig.