Không có "vật liệu tốt nhất" tuyệt đối nào dành cho bo mạch PCB-tần số cao cũng như không có một "vật liệu tốt nhất" nào về hiệu quả chi phí-. Cả ba đều có những lợi thế không thể thay thế ở các dải tần số, kịch bản ứng dụng và hạn chế về ngân sách khác nhau. Dòng sản phẩm trám gốm của Rogers là giải pháp tiết kiệm chi phí-toàn diện được ưu tiên cho hầu hết các dự án thương mại-tần số cao, Taconic có lợi thế chi phí nổi bật hơn trong các kịch bản sản xuất hàng loạt kỹ thuật và PTFE nguyên chất không thể thay thế trong các kịch bản hiệu suất sóng milimet cực cao.
So sánh hiệu suất cốt lõi của ba loại vật liệu
| Loại vật liệu | Mô hình điển hình | 10GHzDk | 10GHzDf | Đặc điểm hiệu suất cốt lõi |
|---|---|---|---|---|
| Rogers (Gốm đầy/dựa trên PTFE) | RO4350B,RO5880 | 3.48 / 2.2 | 0.0037 / 0.0009 | Độ ổn định hằng số điện môi mạnh, độ dẫn nhiệt tốt và độ bền cơ học cao |
| Taconic (gia cố PTFE) | TLY-5,TLX-8 | 2.2 / 2.55 | 0.0009 / 0.0015 | Độ ổn định kích thước cơ học tuyệt vời và mức độ tiêu chuẩn hóa cao trong xử lý |
| Tấm phủ đồng -PTFE nguyên chất | Loại chung CCL PTFE | 2.2 | 0.0009 | Mất điện môi cực thấp, nhiệt độ cao và chống ăn mòn |
Ưu điểm, nhược điểm và vị trí-hiệu quả về mặt chi phí của ba loại vật liệu
loạt Rogers
Ưu điểm: Dòng RO4000 có thể được xử lý trực tiếp bằng công nghệ FR{2}}4 tiêu chuẩn mà không cần xử lý trước lỗ chân lông đặc biệt bằng PTFE. Độ tin cậy của các lỗ kim loại tấm nhiều lớp-cao và độ dẫn nhiệt có thể đạt 0,69W/m · k. Nó có hiệu suất kiểm soát độ tăng nhiệt độ tuyệt vời trong các tình huống công suất cao, tính phổ biến trong ngành cao cũng như chuỗi cung ứng và tài nguyên xử lý hoàn thiện.
Nhược điểm: Các mẫu sóng milimet cao cấp (như RO5880) có đơn giá nguyên liệu thô tương đối cao và một số thông số kỹ thuật đặc biệt có thời gian giao hàng lâu hơn.
Định vị hiệu quả về mặt chi phí: Lựa chọn toàn diện đầu tiên cho các kịch bản tần số-cao cấp thương mại dưới 10GHz, cân bằng hiệu suất, năng suất xử lý và độ tin cậy-lâu dài. Đây là lựa chọn phổ biến cho radar ô tô, bộ khuếch đại trạm gốc 5G và bảng điều khiển robot công nghiệp.
Dòng Taconic
Ưu điểm: Cấu trúc gia cố bằng sợi thủy tinh mang lại độ bền cơ học cao hơn, khả năng chống cong vênh mạnh mẽ của các tấm mỏng, năng suất xử lý cao hơn của các tấm có kích thước- lớn, các nhà sản xuất PCB đã tích lũy được nhiều kinh nghiệm tiêu chuẩn hóa trong quy trình cán và khoan của mình, đồng thời chi phí xử lý toàn diện trong giai đoạn sản xuất hàng loạt thấp hơn 10% -15% so với mô hình Rogers có cùng thông số.
Nhược điểm: Có ít lựa chọn hơn cho các mẫu có độ dẫn nhiệt cực cao-và khả năng thích ứng với các tình huống sử dụng năng lượng cực cao-kém hơn một chút so với Rogers.
Định vị hiệu quả chi phí: Tối ưu hóa chi phí cho các dự án kỹ thuật sản xuất hàng loạt, có thể giảm thêm chi phí sản xuất tổng thể ở-bảng ăng-ten cỡ lớn và các dự án radar sóng milimet hàng loạt có yêu cầu cao về độ ổn định kích thước trong khi vẫn duy trì hiệu suất như nhau.
Tấm phủ đồng -PTFE nguyên chất
Ưu điểm: Tổn thất điện môi có thể thấp tới 0,0004, phạm vi chịu nhiệt độ bao gồm -80 độ ~ +150 độ, có khả năng chống ăn mòn axit và kiềm mạnh, và tổn thất truyền tín hiệu ở dải tần số sóng milimet trên 40GHz thấp hơn nhiều so với hai loại vật liệu đầu tiên. Nó có độ trơ hóa học cực kỳ mạnh và phù hợp với các tình huống quân sự và hàng không vũ trụ cần sửa chữa nhiều lần.
Nhược điểm: Giá nguyên liệu thô gấp 5-8 lần so với FR-4 và việc xử lý kích hoạt bề mặt bằng dung dịch natri naphthalene là cần thiết để đảm bảo độ bám dính của quá trình kim loại hóa lỗ. Quá trình khoan và cán có ngưỡng cao, năng suất xử lý thấp và tổng chi phí toàn diện cao hơn nhiều so với hai loại vật liệu PTFE cải tiến đầu tiên.
Định vị hiệu quả về mặt chi phí: Đây là lựa chọn-phải có cho các tình huống môi trường có tần số-cực cao/cực cao và giá trị không thể thay thế của nó chỉ có thể được phản ánh trong các tình huống yêu cầu phải đảm bảo tính toàn vẹn tín hiệu ở mức cực cao, chẳng hạn như liên lạc vệ tinh trên 40GHz và radar quân sự. Việc sử dụng nó trong các dự án thương mại thông thường sẽ làm tăng đáng kể những chi phí không cần thiết.
Gợi ý lựa chọn cho các tình huống khác nhau
Giới thiệu về-lấy mẫu tần số cao và-sản xuất bảng tần số-cao lần đầu tiên: Rogers RO4350B được ưu tiên hơn vì nó có khả năng tương thích quy trình tốt nhất cũng như chi phí dùng thử và lỗi thấp nhất.
Dự án radar sóng milimet và ăng-ten 5G được-sản xuất hàng triệu cấp: Taconic TLY-5 được chọn để cân bằng hiệu suất-cấp cao nhất và năng suất sản xuất hàng loạt, với hiệu quả chi phí tổng thể cao nhất.
Các kịch bản radar sóng milimet, liên lạc vệ tinh và radar quân sự gắn trên xe có tần số trên 77GHz: Chọn các mẫu tương ứng Rogers RO5880 hoặc Taconic dựa trên PTFE đã sửa đổi, PTFE nguyên chất chỉ được sử dụng cho các kịch bản đặc biệt có tần số cực cao trên 40GHz.
Mô-đun khuếch đại công suất cao, bảng điều khiển tải cao robot công nghiệp: Rogers RO4350B được ưa chuộng vì tính dẫn nhiệt cao có thể cải thiện đáng kể thời gian trung bình giữa các lần hỏng hóc của mô-đun.