Die Auswahl des richtigen Rogers Substratmaterials kann über den Erfolg Ihres HF- und Mikrowellenprojekts entscheiden. Bei HILPCB fertigen wir Rogers Substrat PCBs für Anwendungen von 5G-Basisstationen bis hin zu Automotive-Radarsystemen. Unser Engineering-Team hat Tausende von Rogers-Platinen gefertigt und weiß, welche Materialien bei unterschiedlichen Frequenzbereichen und Kostenanforderungen am besten abschneiden.
Dieser Leitfaden bietet praktische Vergleichsdaten, um Ihnen bei der Auswahl zwischen RO4003C, RO4350B, RO5880 und anderen Rogers-Materialien auf der Grundlage tatsächlicher Fertigungserfahrungen und gemessener Leistung zu helfen.
Rogers Materialfamilien: Leistungs- und Kostenvergleich
Rogers Corporation bietet mehrere Substratfamilien an, die für unterschiedliche Frequenzbereiche und Anwendungen optimiert sind. Die Unterschiede zu verstehen ist für eine kosteneffiziente Konstruktion unerlässlich.
RO4000 Serie (Hydrokeramik)
Die RO4000 Serie bietet die beste Balance zwischen HF-Leistung und Fertigbarkeit:
- RO4003C: Dk=3.38, tan δ=0.0027 @ 10GHz, kosteneffizienteste Option
- RO4350B: Dk=3.48, tan δ=0.0037 @ 10GHz, bleifrei kompatibel
- Verarbeitung kompatibel mit Standard-FR4 PCB Ausrüstung
- Geeignet für Frequenzen bis zu 40GHz
- Kosten: 3-4x Standard FR4 Material
RO3000 Serie (Keramikgefülltes PTFE)
Hochwertiges, keramikgefülltes PTFE für anspruchsvolle Anwendungen:
- RO3003: Dk=3.00, tan δ=0.0013 @ 10GHz
- RO3006: Dk=6.15, tan δ=0.0020 @ 10GHz
- Bessere Dimensionsstabilität als reines PTFE
- Frequenzbereich: DC bis 77GHz
- Kosten: 6-7x Standard FR4 Material
RO5000 Serie (Reines PTFE)
Materialien mit niedrigsten Verlusten für extreme Leistung:
- RO5880: Dk=2.20, tan δ=0.0009 @ 10GHz
- RO5870: Dk=2.33, tan δ=0.0012 @ 10GHz
- Minimale Einfügedämpfung für kritische Pfade
- Frequenzbereich: DC bis 100GHz+
- Kosten: 8-10x Standard FR4 Material
Unsere Hochfrequenz-PCB Fertigungsfähigkeiten unterstützen alle Rogers Materialfamilien mit spezialisierten Prozessen für PTFE-basierte Substrate.
RO4003C vs RO4350B: Welche Hydrokeramik zu wählen ist
Sowohl RO4003C als auch RO4350B sind Arbeitstiere für die meisten HF-Anwendungen, aber sie haben wichtige Unterschiede.
Schlüsselspezifikationen Vergleich
| Eigenschaft | RO4003C | RO4350B |
|---|---|---|
| Dielektrizitätskonstante @ 10GHz | 3.38 ±0.05 | 3.48 ±0.05 |
| Verlustfaktor @ 10GHz | 0.0027 | 0.0037 |
| Thermischer Koeffizient (ppm/°C) | 40 | 32 |
| Maximale Frequenz | 40GHz | 35GHz |
| Bleifrei kompatibel | Nein | Ja |
| UL 94 Bewertung | V-0 | V-0 |
| Relative Kosten | 1.0x | 1.2x |
Wann RO4003C zu verwenden ist:
- Frequenzbereich unter 40GHz
- Kosten-sensitive Designs
- Standard Zinn-Blei-Lötung akzeptabel
- Beste Einfügedämpfungsleistung benötigt
- Anwendungen: 5G sub-6GHz, WiFi 6E, GNSS-Empfänger
Wann RO4350B zu verwenden ist:
- Bleifreie Bestückung erforderlich (RoHS-Konformität)
- Automotive-Anwendungen (IATF 16949)
- Medizingeräte (regulatorische Anforderungen)
- Bessere thermische Stabilität benötigt (-40°C bis +125°C)
- Anwendungen: Automotive-Radar, medizinische Bildgebung, Industriesteuerungen
Unsere Mehrlagen-PCB Fähigkeiten erlauben hybride Schichtaufbauten, die RO4003C oder RO4350B mit FR4-Schichten zur Kostenoptimierung kombinieren – typischerweise 30-40 % Materialkosteneinsparung gegenüber all-Rogers Konstruktion.
RO5880 für Ultra-Niedrigverlust mmWave Anwendungen
Wenn Ihre Anwendung absolute minimale Einfügedämpfung erfordert, ist RO5880 die Standardwahl für Frequenzen über 40GHz.
Leistungsvorteile:
- Niedrigster Verlustfaktor: 0.0009 @ 10GHz (3x besser als RO4003C)
- Niedrige Dielektrizitätskonstante: 2.20 (breitere Leiterbahnen = einfachere Fertigung)
- Ausgezeichnete Phasenstabilität über Temperatur
- Frequenzfähigkeit: DC bis 110GHz
- Ideal für: 77GHz Automotive-Radar, E-Band Backhaul, Satellitenterminals
Fertigungsüberlegungen:
RO5880 ist PTFE-basiert und erfordert spezialisierte Verarbeitung:
- Plasmabehandlung vor Beschichtung (Haftung kritisch)
- Längere Laminierzyklen (90-120 Minuten vs 60 Minuten)
- Spezialisierte Bohrparameter (weicheres Material)
- Kann kein Standard-HDI PCB Laserbohren verwenden
- Erfordert sorgfältige Handhabung (Material verformt sich leicht)
Gemessene Einfügedämpfungsdaten (50Ω Mikrostreifen, 5cm Länge @ 77GHz):
- RO4003C: -1.2 dB
- RO3003: -0.7 dB
- RO5880: -0.5 dB
Für Anwendungen, bei denen jedes 0.1dB zählt – wie Phased-Array-Radar oder Satelliten-Bodenstationen – rechtfertigt der Leistungsvorteil von RO5880 die höheren Kosten.
Wir fertigen RO5880-Platinen mit hochthermischen PCB Trägerschichten, um die Wärme in Verstärkerbereichen zu managen und gleichzeitig die HF-Leistung aufrechtzuerhalten.
Hybride Schichtaufbaustrategien zur Kostenoptimierung
Die Verwendung von Rogers-Material für die gesamte Platine ist oft unnötig und teuer. Hybride Schichtaufbauten kombinieren Rogers-Schichten, wo benötigt, mit Standardmaterialien anderswo.
Typisches 6-Lagen Hybridbeispiel:
- Lage 1: RO4003C (HF-Schaltungen, Antennenspeisungen)
- Lage 2: Prepreg + FR4 Kern (Masselage)
- Lage 3-4: High-Tg PCB Material (digitale Schaltungen, Stromverteilung)
- Lage 5: Prepreg + FR4 Kern (Masselage)
- Lage 6: RO4003C (HF-Schaltungen, Antennenspeisungen)
Kosteneinsparungsanalyse (100x100mm Platine, Menge 100):
- Ganz RO4003C: $285 Materialkosten pro Platine
- Hybrid (RO4003C + FR4): $165 Materialkosten pro Platine
- Einsparung: 42% mit minimaler HF-Leistungsbeeinträchtigung (<0.2dB)
Designüberlegungen für Hybride:
- CTE-Fehleranpassung zwischen Rogers und FR4 (ausgeglichenen Schichtaufbau verwenden)
- Via-Übergänge zwischen Materialtypen (zusätzliche Massevias hinzufügen)
- Prepreg-Auswahl kritisch (Rogers empfiehlt spezifische Typen)
- Unterschiede in der Wärmeausdehnung (Betriebstemperaturbereich berücksichtigen)
Unser Engineering-Team bietet kostenlose Schichtaufbauoptimierung für Hybriddesigns unter Verwendung von Rogers + FR4, Rogers + Keramik-PCB oder Rogers + Metallkern-PCB Kombinationen.
Rogers Substrat Materialverfügbarkeit und Lieferzeiten
Lagerware bei HILPCB:
- RO4003C: 0.203mm, 0.305mm, 0.508mm, 0.813mm
- RO4350B: 0.254mm, 0.508mm, 0.762mm
- Lieferzeit: 2-3 Tage bis Fertigungsstart
Sonderbestellmaterialien:
- RO5880: Alle Dicken, 7-10 Tage Beschaffung
- RO3003/RO3006: 10-14 Tage Beschaffung
- Benutzerdefinierte Dickenkombinationen: 14-21 Tage
Für Prototypen- und Kleinserienbestückungs projekte halten wir RO4000-Serien-Lagerbestände bereit, um eine schnelle Abwicklung zu ermöglichen. Produktionsvolumen profitieren von unserem Großserienbestückungs Preis und Materialbeschaffungsvorteilen.
Qualitätskontrolle für Rogers Substrat PCBs
Jede von uns gefertigte Rogers Substrat Platine durchläuft rigorose Tests:
Materialverifizierung:
- Konformitätsbescheinigung von Rogers Corporation
- Chargennummernrückverfolgbarkeit für Luft- und Raumfahrt/Automotive
- Dielektrizitätskonstantenmessung (Split-Post-Resonator)
- Dickenmessung (±0.025mm Toleranz)
Fertigungsqualität:
- Impedanztest: TDR-Messung an Testcoupons
- Mikroschnittanalyse: Kupferdicke, Via-Qualität
- Einfach- und Doppelseitige PCB Maßgenauigkeit
- Oberflächenfinish-Verifikation: ENIG-Dicke, Goldreinheit
Bestückungsqualität:
- Röntgeninspektion: BGA-Void-Analyse, Via-Füllqualität
- AOI: Bauteilpositionierung, Lötstellenqualität
- Funktionstest: HF-Leistungsvalidierung
- Durchsteckmontage Zugtest: mechanische Festigkeit
Wir sind ISO 9001:2015 und IATF 16949 zertifiziert mit vollständiger Materialrückverfolgbarkeit für Automotive- und Luftfahrtanwendungen, die Rogers-Substrate erfordern.
Häufig gestellte Fragen – Rogers Substrat Auswahl
F1: Kann ich Rogers Material mit Standard FR4 im selben Schichtaufbau verwenden?
A: Ja, hybride Schichtaufbauten sind üblich und kosteneffektiv. Verwenden Sie Rogers für HF-Schichten und FR4 für digitale/Stromschichten. Kritische Punkte: CTE-Anpassung, richtige Prepreg-Auswahl und ausgewogene Konstruktion zur Verhinderung von Verzug. Wir bieten kostenlose Schichtaufbau-Design-Beratung.
F2: Was ist die Mindestbestellmenge für Rogers Substrat PCBs?
A: Keine MOQ-Beschränkungen. Wir fertigen Prototypen (1-5 Stück) bis hin zu Produktionsvolumen (10.000+ Einheiten). Der Preis skaliert mit dem Volumen, aber auch kleine Stückzahlen sind aufgrund unserer Lagerbestände wirtschaftlich.
F3: Wie berechne ich die Impedanz für Rogers Materialien?
A: Wir bieten einen kostenlosen Impedanzberechnungsservice mit Rogers Substratdaten an. Reichen Sie Ihre Schichtaufbauanforderungen und Zielimpedanz ein – unser Engineering-Team berechnet Leiterbahnbreiten und stellt innerhalb von 24 Stunden detaillierte Berichte bereit.
F4: Können Rogers Substrat Platinen mit Standard-SMT-Prozessen bestückt werden?
A: RO4000 Serie: Ja, Standardprozesse funktionieren mit modifizierten Reflow-Profilen. RO5000/PTFE Serie: Erfordert niedrigere Spitzentemperatur (240°C vs 250°C) und verlängerte Einweichzeit. Unser Bestückungsteam hat Rogers-spezifische Profile für optimierte Zuverlässigkeit.
F5: Welches Oberflächenfinish funktioniert am besten mit Rogers Substraten?
A: ENIG (Elektroless Nickel Immersion Gold) ist für HF-Anwendungen bevorzugt – bietet ausgezeichnete Lötbarkeit, Drahtbondfähigkeit und niedrigen Kontaktwiderstand. Immersionssilber für kosten-sensitive Designs akzeptabel. HASL wird aufgrund von Hochtemperaturbelastung nicht empfohlen.