СВЧ-материалы Rogers для изготовления печатных плат

СВЧ-материалы Rogers

Компания Rogers Corporation – самый известный на нашем рынке производитель СВЧ материалов для печатных плат. Качество материалов соответствует стандарту группы ISO 9002. Они находят широкое применение во многих областях экономики от бытовой электроники и автомобилестроения до аэрокосмической и военной отраслей.
logo-rogers

Ассортимент продукции компании Rogers очень широк. С информацией обо всех материалах можно ознакомиться на официальном сайте компании www.rogerscorp.com. Мы остановимся только на СВЧ материалах — давно зарекомендовавших себя на нашем рынке и активно использующихся в различных СВЧ приложениях.

RO3000 и RO3200 — ламинаты на основе PTFE и керамики

Материалы серии RO3000 и RO3200 были первыми материалами Rogers, разработанными для широкого применения в начале 1990-х годов. Они имеют отличные высокочастотные электрические свойства и высокую термостабильность и могут применяться на частотах до 30–40 ГГц. Эти ламинаты широко применяются в автомобилестроении (системах предупреждения столкновений), спутниковых системах связи, антеннах для GPS и беспроводной связи, в кабельных сетях передачи данных.

Низкое значение коэффициента температурного расширения (КТР) по оси Z обеспечивает повышенную надежность металлизированных отверстий. КТР по осям Х и Y близки к аналогичному значению у меди и стеклотекстолита (FR-4), что позволяет использовать эти ламинаты как для производства многослойных печатных плат, так и гибридных сборок. Усиленные стеклотканью материалы серии RO3200 обладают большей механической прочностью, чем материалы RO3000.

В состав серии RO3000 входят:

  • RO3003 (Dk 3.00; Df 0.0010)
  • RO3035 (Dk 3.50; Df 0.0015)
  • RO3006 (Dk 6.15; Df 0.0020)
  • RO3010 (Dk 10.2; Df 0.0022)

Серию RO3200 представляют материалы:

  • RO3203 (Dk 3.02; Df 0.0016)
  • RO3206 (Dk 6.6; Df 0.0027)
  • RO3210 (Dk 10.8; Df 0.0027)

RO4000 – термостойкие материалы с добавлением керамики, усиленные стекловолокном

Эта серия СВЧ-материалов была разработана, чтобы, с одной стороны, обеспечить качественные СВЧ-характеристики, как у материалов на основе PTFE, а, с другой стороны, сделать ее совместимой с традиционной технологией обработки армированных текстолитов (FR-4). Материалы RO4000 представляют собой армированное стекловолокно с высокой температурой стеклования (Tg>280°C) с наполнением из термореактивного полимера с добавлением керамики. В отличие от материалов на основе фторопласта (PTFE) материалы серии RO4000 не требуют специальной химической или плазменной обработки поверхности при подготовке производства металлизированных переходных отверстий. Благодаря этому стоимость производства печатных плат и монтажа на СВЧ-материалах серии RO4000 сравнима с затратами для обычных слоистых пластиков на основе эпоксидных смол.

Чаще других используемые материалы этой серии: RO4003C и RO4350B — (Dk 3.38; Df 0.0027) и (Dk 3.48; Df 0.0037) соответственно.
К этим маркам разработаны специальные препреги: RO4403C и RO4450B, позволяющие создавать многослойные структуры на основе материалов RO4003C и RO4350B, соответственно. Препрег RO4403 имеет Dk 3.17 и Df 0.005, а огнеупорный препрег RO4450B — Dk 3,54 и Df 0.004. Как и материалы серии RO4000, данные препреги полностью совместимы с традиционной технологией производства плат на основе FR4.

Еще один «продвинутый» материал этой серии RO4360 – термостойкий, обладает отличной теплопроводностью 0,81 Вт/м/K, низким КТР по оси Z, что повышает надежность металлизированных отверстий и упрощает процессы сверления. Он имеет Dk 6.15, применяется при изготовлении СВЧ-электроники и позволяет работать на частотах 4 ГГц. RO4360 совместим с FR-4 и имеет такую же надежность и постоянство характеристик, что и материал RO4350B.

Ламинат RO4835 (Dk 3.48, Df 0.0037@10GHf) был разработан как улучшенный вариант RO4350B. Имеет лучшую стабильностью при повышенных температурах и повышенную устойчивость к окислению (в 10 раз лучше, чем у RO4350B). Материал изготавливается в тех же конфигурациях и толщинах, как RO4350B и соответствует требованиям IPC-4103. Область применения: автомобильные радары и датчики, усилители мощности, РЛС с фазированной антенной решёткой, ВЧ-компоненты.

Одним из недавних достижений компании является ламинат RO4000 LoPro, обеспечивающий вносимые потери на 10% меньше, по сравнению со стандартными моделями серии RO4000. В основном эти ламинаты применяются в антенных системах, РЛС, в цифровых системах передачи данных, а также для производства СВЧ компонентов (особенно усилителей мощности).

Компания также производит специализированные СВЧ ламинаты для изготовления антенн (Antenna Grade Laminates) серий RO4500 (марки RO4533, RO4534, RO4535) и RO4730 (марки RO4725JXR, RO4730JXR, RO4730G3).

RT/duroid5870 и RT/duroid5880 – PTFE композиты, армированные стекловолокном

Материалы RT/duroid5870 и RT/duroid5880 — (Dk 2.33; Df 0.0012) и (Dk 2.2; Df 0.0004-0.0009) соответственно – разработаны еще в 1960-х годах как альтернатива армированному фторопласту (PTFE) с низкой анизотропией коэффициента диэлектрической проницаемости. Dk этих материалов одна из наименьших среди поставляемых в настоящий момент материалов Rogers, что делает их очень востребованными на рынке СВЧ-устройств, где потери должны быть минимальны. Благодаря низкому влагопоглощению эти марки ламинатов идеально подходят для применения в условиях высокой влажности.

Еще один материал этой серии — RT/duroid 5880LZ (Dk 2.00; Df 0.0021) используется для высокоточных полосковых линий. Уникальный состав 5880LZ привёл к снижению плотности, уменьшению веса и повышению эксплуатационных характеристик материала, что позволяет улучшить ТТХ антенны. Низкий КТР по оси Z (40 PPM/C) обеспечивает высокую надёжность монтажных отверстий.

RT/duroid6000 – PTFE керамические ламинаты

Существует несколько разновидностей материалов данного типа. Ламинаты RT/duroid6002 (Dk 2.94; Df 0.0012) и RT/duroid6202 (Dk 2.9; Df 0.0015) разрабатывались в конце 1980-х годов, чтобы устранить некоторые недостатки материалов на основе фторопласта (PTFE). Исключительными свойствами этих материалов являются высокая стабильность диэлектрической постоянной в широком диапазоне температур и коэффициент теплового расширения, почти совпадающий с КТР меди. Все это делает данные материалы идеальным решением для изготовления многослойных конструкций, используемых в подверженном резким изменениям температуры аэрокосмическом оборудовании, где предъявляются жесткие требования к надежности металлизированных переходных отверстий, а также необходимы малые диэлектрические потери.

К данному классу относятся и материалы RT/duroid6006 и RT/duroid6010LM – керамические PTFE ламинаты. Материалы RT/duroid6006 (Dk 6.15; Df 0.0027) и 6010LM (Dk 10.2; Df 0.0023) были разработаны в конце 1970-х годов с целью снижения габаритных размеров печатных плат, так как высокая диэлектрическая проницаемость позволяет проектировать устройства меньшего размера.

Значение теплопроводности ламината RT/duroid 6035HTC (Dk 3.5; Df 0.0013) в 2,4 раза больше, чем у стандартных моделей серии RT/Duroid 6000. Электролитическая фольга, обработанная с гладкой стороны, которая является устойчивой к воздействию высоких температур, позволяет применять такой ламинат для усилителей, сумматоров, делителей мощности, ответвителей и фильтров, рассчитанных на большие мощности.

Еще один представитель этой серии — ламинат RT/duroid 6202PR с низкими потерями и низким Dk — имеет отличные электрические параметры и механическую стабильность (0.05-0.07 mils/inch) за счет добавления в структуру материала армированного стекловолокна, хорошо подходит для схем с поверхностным монтажом резисторов. Также может применяться для производства антенн и сложных многослойных структур с внутренними межсоединениями.

TMM серия – термостабильные СВЧ-ламинаты на основе углеводородной керамики

Материалы серии ТММ:

  • TMM3 (Dk 3.27; Df 0.0020)
  • TMM4 (Dk 4.5; Df 0.0020)
  • TMM6 (Dk 6.0; Df 0.0023)
  • TMM10 (Dk 9.2; Df 0.0022)
  • TMM10i (Dk 9.8; Df 0.0020)
  • TMM13i (Dk 12.85; Df 0.0019)

Эти ламинаты сочетают в себе преимущества керамических и фторопластовых материалов. Процесс производства с применением таких ламинатов совпадает с традиционной технологией обработки печатных плат на стеклотекстолите. Материалы обладают высокой электрической и механической стабильностью в широком диапазоне температур. Значение КТР по оси Z, близкое меди, обеспечивает повышенную надежность металлизированных монтажных отверстий. Ламинаты моделей TMM10 и TMM10i могут использоваться вместо подложек из оксида алюминия. Применяются при производстве антенн для беспроводной связи и GPS, в устройствах спутниковых систем связи и при создании СВЧ компонентов (усилители мощности, сумматоры, ответвители и фильтры).

ULTRALAM2000 — PTFE армированный ламинат

Материалы Ultralam2000 (Dk 2.4-2.6; Df 0.0022) изготавливаются с применением стекловолокна марки 1080 и применяются в системах, где требуется повышенная надежность. Такой материал хорошо подходит для использования в K-диапазоне (17–27 ГГц). Стеклянные армирующие волокна в диэлектрике ориентированы по осям X и Y, что делает ламинат устойчивым к деформации. Повторяемость значений диэлектрической проницаемости от образца к образцу, позволяет использовать Ultralam 2000 в системах с повышенной надежностью. Основные области применения: антенные системы беспроводной связи, РЛС, базовые станции мобильной связи, оборудование для локальных вычислительных сетей.

ULTRALAM3000 — Жидкокристаллический полимерный материал

Материал Ultralam3850 (Dk 2.9; Df 0.0025) создан на основе жидкокристаллического полимера. Характеризуется малыми и постоянными значениями диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь. Обладает высокой устойчивостью к повышенной влажности, электрической и механической стабильностью, что позволяет использовать этот ламинат для в ВЧ- и быстродействующих цифровых схемах в качестве основания МПП. Материал устойчив к воспламенению, не содержит галогенов и хорошо сочетается со стеклотекстолитом FR-4, отлично походит для гибридных сборок. Применяется как в военных, так и в коммерческих системах спутниковой связи, РЛС, антенных системах для беспроводной связи, высокоскоростных коммутаторах и роутерах, корпусах для поверхностного монтажа.

XT/duroid8000 — термопластичный материал для электронных схем

Термопластичные высокопроизводительные материалы XT/duroid8000 (в серию входят XT/duroid8000 (Dk 3.23; Df 0.0035) и XT/duroid8100 (Dk 3.54; Df 0.0049 для толщины 0.002” или 0.0508mm) являются отличным решением для печатных плат, рассчитанных на жёсткие условия эксплуатации. Материалы этой серии обладают впечатляющей химической и радиационной стойкостью, допускают пайку бессвинцовыми припоями, не содержат галогенов и имеют повышенную термостойкость. Могут использоваться для изготовления гибких печатных плат, подложек для кристаллов.

Другие полезные статьи по материалам для печатных плат:

Написать ответ

Your email address will not be published. Required fields are marked *