Rogers射频/微波PCB制造 | RO4350B、RO4003C、RT/duroid | 低损耗与混合叠层

采用Rogers材料的高频PCB,具有低损耗(10 GHz时Df <0.004——小于0.004)、稳定的Dk、阻抗控制±5%(正负5%)、VNA S参数测试,以及Rogers + FR-4混合叠层以实现成本/性能平衡。

基于Rogers材料的射频和微波PCB,具有受控阻抗线路和混合叠层
低损耗材料专长(Df通常为0.0009–0.004)
阻抗控制±5%(正负5%)
混合叠层能力(Rogers + FR-4)
VNA S参数与TDR验证
完整的MES/数据可追溯性

为何选择Rogers材料实现高频性能?

低损耗、稳定的Dk值、可预测的相位——专为RF/微波设计

与标准FR-4 PCB相比,Rogers层压板提供超低介电损耗(Df在10 GHz时典型值为0.0009–0.004——0.0009至0.004)和稳定的介电常数(Dk变化在±2%以内——正负100分之2),在RF和微波频段保持插入/回波损耗及相位精度。针对5–40+ GHz(5至40吉赫兹及以上)频率,Rogers材料如RO4350B、RO4835和RT/duroid系列可维持可预测的线路几何形状与阻抗一致性,这对雷达和卫星通信系统至关重要。

我们的工艺流程——PTFE复合材料的等离子体活化、低轮廓铜的表面粗糙度控制(Ra ≤1.5 μm——小于或等于1.5微米)以及精密层压压力曲线——支持混合堆叠设计,将Rogers材料置于RF能量传输层,同时内部平面使用多层FR-4芯板以降低30–50%(30至50百分比)材料成本。详见我们的Rogers PCB指南堆叠设计说明获取详细层规划方法。

关键风险:PTFE粘附不良、粘结膜错位或层压温度梯度过度可能导致制造过程中出现空隙、层偏移或Dk漂移。这些效应会增加反射损耗和相位误差,尤其在10 GHz(10吉赫兹)以上频段。

我们的解决方案:我们实施层压工艺控制,通过等离子预清洗、差压层压和原位温度传感器确保粘结线均匀性。信号完整性设计仿真与基于TDR的阻抗验证将仿真数据与实测数据关联以进行生产调校。选择性使用PTFE的混合构建平衡了RF性能、成本与可制造性。

对于极端RF/毫米波系统——雷达、5G前端和航空航天通信——Rogers电路板与我们的高频PCB陶瓷PCB产品线无缝配合,将热稳定性和电气稳定性扩展至24–110 GHz(24至110吉赫兹)范围。

  • 支持RO4000®、RO3000®和RT/duroid®系列
  • 在10 GHz时插入损耗目标低于约0.5 dB/英寸(取决于设计)
  • 背钻至<10 mil(小于10密耳)以消除残桩
  • 阻抗测试条与场求解器结果相关联
  • 通过Rogers材料优化RF关键层的混合成本
用于阻抗验证的Rogers RF线路及测试条特写

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专业射频/微波制造控制

PTFE处理、薄铜箔、分阶段层压

PTFE和陶瓷填充层压板需要定制化控制:等离子蚀刻用于孔壁活化(附着力通常>1.0 N/mm——大于每毫米1.0牛顿)、分阶段压力/温度曲线(例如175–185°C(175至185摄氏度)),以及控深钻孔用于发射过渡。UV激光微孔(75–100 μm——75至100微米)和背钻可消除25+ Gbps(每秒25千兆比特及以上)通道的谐振残桩。

质量验证包括TDR阻抗测试(±5%——正负5%)和基于样本的VNA S参数(S11/S21),通常高达40 GHz(40吉赫兹)。显微切片确认≥20 μm(大于或等于20微米)孔壁铜厚;离子污染控制在≤1.56 μg/cm²(小于或等于1.56微克/平方厘米)。参见高频PCB测试阻抗测试

  • 薄/超薄铜箔可降低导体损耗≈10–25%(约10至25百分比)
  • 背钻和发射优化以减少反射
  • 每块面板附带TDR验证样板(如指定)
  • 射频原型的VNA S参数测试
  • 符合IPC-6018工作流程的文档记录

Rogers PCB技术规格

适用于RF、微波及毫米波设计的能力

工艺与验证符合IPC-6018高频PCB标准
参数标准能力高级能力标准
层数
1–28层(1至28层)最高50层(最高50层);混合叠层微波与高频印制板性能规范(IPC-6018)
基材类型
RO4003C™、RO4350B™、RT/duroid® 5880RO3003™、RO3010™、Taconic、Isola;可与FR-4混合高频基材规范(IPC-4103)
介电常数(Dk)
≈2.2–10.2严格公差Dk材料材料数据表
介质损耗角正切(Df)
<0.004 @ 10 GHz(10吉赫兹)超低损耗 <0.002材料数据表
板厚
0.20–3.20毫米(0.20至3.20毫米)0.10–6.00毫米(0.10至6.00毫米),±5%(正负5%)公差印制板可接受性标准(IPC-A-600)
铜厚
0.5–2盎司(17–70 μm;每平方英尺0.5至2盎司;17至70微米)最高4盎司(最高4盎司);可选VLP铜铜箔规范(IPC-4562)
最小线宽/间距
75/75 μm(3/3 mil;75乘75微米)50/50 μm(2/2 mil;50乘50微米)印制板设计通用要求(IPC-2221)
最小孔径
0.20毫米(8 mil)0.10毫米(4 mil)+ 背钻刚性印制板详细设计标准(IPC-2222)
阻抗控制
±10%(正负10%)±5%(正负5%)或更严格传输线阻抗计算标准(IPC-2141)
表面处理
ENIG、化学沉银、OSPENEPIG、软金/硬金表面镀层标准(IPC-4552/4553)
质量检测
100%电测、TDR阻抗测试VNA S参数测试、离子污染检测印制板电气测试标准(IPC-9252)
认证项目
ISO 9001、UL、IPC Class 2AS9100、MIL-PRF-31032、IPC Class 3行业标准
交付周期
7–15天(7至15天)可提供加急服务生产计划

准备开始您的PCB项目了吗?

无论您需要简单的原型还是复杂的生产运行,我们先进的制造能力确保卓越的质量和可靠性。30分钟内获取您的报价。

信号完整性设计

使用带有铜粗糙度校正的场求解器(通常为1.2–1.5倍),并通过测试片TDR进行验证。保持返回过孔围栏在约1×过孔直径(约等于过孔直径1倍)范围内,以确保过渡时的阻抗稳定。对于高速链路,需搭配高速PCB并规划背钻,使残留短桩<10 mil(小于10密耳)。详见阻抗测试高级射频设计

带有接地过孔围栏的射频布局、求解器相关性与背钻策略

选择合适的Rogers材料

RO4350B™(介电常数约3.48;10 GHz时损耗因子约0.0037)在约30 GHz(30吉赫兹)范围内平衡成本与性能。

RT/duroid® 5880(介电常数约2.20;损耗因子约0.0009)可实现毫米波级的超低损耗。

RO3003™/RO3010™提供温度范围内稳定的介电常数。对于混合信号系统,采用混合堆叠——射频层使用Rogers,电源/数字层使用FR-4——通常可节省30–50%(30至50百分比)成本。详见微波损耗预算

5G/6G、雷达、航空航天与测试

电信无线电和波束成形阵列依赖低损耗与稳定相位——参见5G PCB技术

77 GHz(77吉赫兹)汽车雷达要求严格的介电常数/损耗因子及发射控制——参见ADAS PCB。航空航天射频载荷需符合Class 3文档要求并保留批次记录;对于长背板走线,需结合背板PCB高频PCB实践。

Rogers PCB在5G无线电、汽车雷达及航空航天载荷中的应用

高级射频质量保证

除AOI/电测试外,基于样本的VNA可表征高达约40 GHz(40吉赫兹)的S参数(S11/S21);TDR验证特性阻抗在±5%(正负5%)范围内。显微切片确认过孔镀层厚度(≥20 μm)与对位精度(典型±50 μm)。离子污染目标≤1.56 μg/cm²。更多内容见高频PCB测试方法

工程保证与认证

经验: 射频构建包含测试片-求解器关联与混合堆叠优化。

专长: PTFE加工、低轮廓铜箔、深度控制钻孔及背钻。

权威性: 工作流程符合IPC-6018;支持AS9100项目文档。

可信度: MES追溯系统关联材料批次与测试数据;报告可按需提供。

  • 控制项:等离子活化、层压窗口、铜轮廓
  • 追溯性:批次ID、流程单、测试片/VNA报告
  • 验证项:TDR、VNA、显微切片、离子测试

常见问题

何时应选择Rogers而非FR-4材料?
当工作频率超过数百兆赫兹或需要极低损耗及稳定Dk/相位时。Rogers能保持插入损耗/回波损耗和阻抗目标,而FR-4通常在射频/微波/毫米波频率下无法实现。
混合Rogers+FR-4叠层结构有何优势?
该方案仅在射频关键层使用Rogers材料,电源/数字层使用FR-4,通常可降低30–50%(30至50百分比)材料成本,同时不牺牲射频性能。
是否提供S参数测量数据?
是的。对于射频原型,我们提供基于样品的VNA S参数(S11/S21)和TDR测试板;量产批次会根据需求包含测试板及电气测试数据。
如何控制高频下的过孔残桩效应?
我们采用背钻技术将残桩控制在10密耳以内,并使用深度可控钻孔技术处理信号转换区域,以最小化反射。
射频焊盘推荐使用哪种表面处理?
ENIG和化学银可提供平整低粗糙度表面。ENEPIG更适合引线键合或混合射频/模拟组件。

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