Руководство по выбору материала подложки Rogers: Сравнение RO4003C vs RO4350B vs RO5880

Выбор правильного материала подложки Rogers может определить успех или провал вашего RF и микроволнового проекта. В HILPCB мы производим PCB на подложке Rogers для применений от базовых станций 5G до автомобильных радарных систем. Наша инженерная команда изготовила тысячи плат Rogers и узнала, какие материалы работают лучше всего для разных частотных диапазонов и стоимостных требований.

Это руководство предоставляет практические сравнительные данные, чтобы помочь вам выбрать между RO4003C, RO4350B, RO5880 и другими материалами Rogers на основе реального производственного опыта и измеренных характеристик.

Получить расценку на подложку Rogers

Семейства материалов Rogers: Сравнение производительности и стоимости

Rogers Corporation предлагает несколько семейств подложек, оптимизированных для разных частотных диапазонов и применений. Понимание различий необходимо для рентабельного проектирования.

Серия RO4000 (Углеводородная керамика)

Серия RO4000 обеспечивает лучший баланс RF-характеристик и технологичности:

RO4003C: Dk=3.38, tan δ=0.0027 @ 10ГГц, наиболее рентабельный вариант
RO4350B: Dk=3.48, tan δ=0.0037 @ 10ГГц, совместим с бессвинцовой пайкой
Обработка совместима со стандартным оборудованием для FR4 PCB
Подходит для частот до 40ГГц
Стоимость: в 3-4 раза дороже стандартного материала FR4

Серия RO3000 (Керамиконаполненный PTFE)

Продвинутый керамиконаполненный PTFE для требовательных применений:

RO3003: Dk=3.00, tan δ=0.0013 @ 10ГГц
RO3006: Dk=6.15, tan δ=0.0020 @ 10ГГц
Лучшая размерная стабильность, чем у чистого PTFE
Частотный диапазон: DC до 77ГГц
Стоимость: в 6-7 раз дороже стандартного материала FR4

Серия RO5000 (Чистый PTFE)

Материалы с наименьшими потерями для экстремальных характеристик:

RO5880: Dk=2.20, tan δ=0.0009 @ 10ГГц
RO5870: Dk=2.33, tan δ=0.0012 @ 10ГГц
Минимальные потери на вставку для критических путей
Частотный диапазон: DC до 100ГГц+
Стоимость: в 8-10 раз дороже стандартного материала FR4

Наши возможности производства Высокочастотных PCB поддерживают все семейства материалов Rogers со специализированными процессами для подложек на основе PTFE.

Сравнение материалов подложки Rogers

RO4003C vs RO4350B: Какую углеводородную керамику выбрать

И RO4003C, и RO4350B являются рабочими лошадками для большинства RF-приложений, но между ними есть важные различия.

Сравнение ключевых характеристик

Свойство	RO4003C	RO4350B
Диэлектрическая проницаемость @ 10ГГц	3.38 ±0.05	3.48 ±0.05
Тангенс угла потерь @ 10ГГц	0.0027	0.0037
Температурный коэффициент (ppm/°C)	40	32
Максимальная частота	40ГГц	35ГГц
Совместимость с бессвинцовой пайкой	Нет	Да
Рейтинг UL 94	V-0	V-0
Относительная стоимость	1.0x	1.2x

Когда использовать RO4003C:

Частотный диапазон ниже 40ГГц
Стоимостно-ориентированные проекты
Стандартная оловянно-свинцовая пайка приемлема
Требуется наилучшие характеристики потерь на вставку
Применения: 5G sub-6ГГц, WiFi 6E, GNSS-приемники

Когда использовать RO4350B:

Требуется бессвинцовая сборка (соответствие RoHS)
Автомобильные применения (IATF 16949)
Медицинские устройства (нормативные требования)
Требуется лучшая термическая стабильность (-40°C до +125°C)
Применения: Автомобильный радар, медицинская визуализация, промышленные контроллеры

Наши возможности Многослойных PCB позволяют использовать гибридные слоистые пакеты, комбинирующие RO4003C или RO4350B со слоями FR4 для оптимизации затрат – обычно экономия на стоимости материалов 30-40% по сравнению со всей конструкцией Rogers.

RO5880 для сверхнизкопотерных ммВолновых применений

Когда ваше применение требует абсолютно минимальных потерь на вставку, RO5880 является стандартным выбором для частот выше 40ГГц.

Преимущества производительности:

Наименьший тангенс угла потерь: 0.0009 @ 10ГГц (в 3 раза лучше, чем RO4003C)
Низкая диэлектрическая проницаемость: 2.20 (более широкие дорожки = проще изготовление)
Отличная стабильность фазы по температуре
Частотные возможности: DC до 110ГГц
Идеален для: Автомобильный радар 77ГГц, магистральные каналы E-диапазона, спутниковые терминалы

Производственные соображения:

RO5880 на основе PTFE и требует специализированной обработки:

Плазменная обработка перед металлизацией (критична адгезия)
Более длительные циклы ламинации (90-120 минут против 60 минут)
Специализированные параметры сверления (более мягкий материал)
Нельзя использовать стандартное лазерное сверление HDI PCB
Требует осторожного обращения (материал легко деформируется)

Измеренные данные потерь на вставку (Микрополосковая линия 50Ω, длина 5см @ 77ГГц):

RO4003C: -1.2 дБ
RO3003: -0.7 дБ
RO5880: -0.5 дБ

Для применений, где важна каждая 0.1дБ – таких как радар с фазированной решеткой или спутниковые наземные терминалы – преимущество в производительности RO5880 оправдывает премиальную стоимость.

Мы производим платы RO5880 со слоями подложки Высокотеплопроводной PCB для управления теплом в секциях усилителей мощности, сохраняя RF-характеристики.

PCB на подложке Rogers

Стратегии гибридного слоистого пакета для оптимизации затрат

Использование материала Rogers для всей платы часто не нужно и дорого. Гибридные слоистые пакеты комбинируют слои Rogers там, где это необходимо, со стандартными материалами в других местах.

Типичный пример гибридного 6-слойного пакета:

Слой 1: RO4003C (RF-цепи, питание антенн)
Слой 2: Препрег + сердцевина FR4 (земляная плоскость)
Слой 3-4: Материал Высокотемпературной PCB (цифровые цепи, распределение питания)
Слой 5: Препрег + сердцевина FR4 (земляная плоскость)
Слой 6: RO4003C (RF-цепи, питание антенн)

Анализ экономии затрат (плата 100x100мм, кол-во 100):

Полностью RO4003C: $285 стоимость материала на плату
Гибрид (RO4003C + FR4): $165 стоимость материала на плату
Экономия: 42% с минимальным влиянием на RF-характеристики (<0.2дБ)

Соображения по проектированию для гибридов:

Несоответствие КТР между Rogers и FR4 (используйте сбалансированный слоистый пакет)
Переходы между типами материалов через переходные отверстия (добавьте дополнительные заземляющие переходные отверстия)
Критичен выбор препрега (Rogers рекомендует определенные типы)
Различия в тепловом расширении (учитывайте рабочий температурный диапазон)

Наша инженерная команда предоставляет бесплатную оптимизацию слоистого пакета для гибридных проектов, использующих комбинации Rogers + FR4, Rogers + Керамическая PCB или Rogers + PCB с металлической основой.

Доступность материалов подложки Rogers и сроки поставки

Материалы в наличии на HILPCB:

RO4003C: 0.203мм, 0.305мм, 0.508мм, 0.813мм
RO4350B: 0.254мм, 0.508мм, 0.762мм
Срок поставки: 2-3 дня до начала производства

Материалы под заказ:

RO5880: Все толщины, 7-10 дней на закупку
RO3003/RO3006: 10-14 дней на закупку
Пользовательские комбинации толщин: 14-21 день

Для проектов прототипирования и Сборки Малых Серий мы поддерживаем запас серии RO4000 для обеспечения быстрого выполнения заказа. Производственные объемы выигрывают от нашего ценообразования Сборки Больших Серий и преимуществ закупки материалов.

Контроль качества для PCB на подложке Rogers

Каждая плата на подложке Rogers, которую мы производим, проходит строгое тестирование:

Проверка материала:

Сертификат соответствия от Rogers Corporation
Прослеживаемость номера партии для аэрокосмической/автомобильной отраслей
Измерение диэлектрической проницаемости (резонатор с разрезным стержнем)
Измерение толщины (±0.025мм допуск)

Качество изготовления:

Тестирование импеданса: Измерение TDR на тестовых образцах
Микросекционный анализ: толщина меди, качество переходных отверстий
Точность размеров Однослойных и Двухслойных PCB
Проверка отделки поверхности: толщина ENIG, чистота золота

Качество сборки:

Рентгеновский контроль: Анализ пустот BGA, качество заполнения переходных отверстий
AOI: Размещение компонентов, качество паяных соединений
Функциональное тестирование: Валидация RF-характеристик
Тест на растяжение Сборки с Выводами: механическая прочность

Мы сертифицированы по ISO 9001:2015 и IATF 16949 с полной прослеживаемостью материалов для автомобильных и аэрокосмических применений, требующих подложек Rogers.

Начните ваш проект на подложке Rogers

Часто задаваемые вопросы – Выбор подложки Rogers

В1: Могу ли я использовать материал Rogers со стандартным FR4 в одном слоистом пакете?

О: Да, гибридные слоистые пакеты распространены и рентабельны. Используйте Rogers для RF-слоев и FR4 для цифровых/силовых слоев. Критические моменты: согласование КТР, правильный выбор препрега и сбалансированная конструкция для предотвращения коробления. Мы предоставляем бесплатную консультацию по проектированию слоистого пакета.

В2: Каков минимальный объем заказа для PCB на подложке Rogers?

О: Ограничений MOQ нет. Мы производим прототипы (1-5 штук) до производственных объемов (10 000+ единиц). Цены масштабируются с объемом, но даже небольшие количества экономичны благодаря нашему запасу материалов на складе.

В3: Как рассчитать импеданс для материалов Rogers?

О: Мы предоставляем бесплатную услугу расчета импеданса с использованием данных подложки Rogers. Предоставьте ваши требования к слоистому пакету и целевой импеданс – наша инженерная команда рассчитает ширины дорожек и предоставит детальные отчеты в течение 24 часов.

В4: Можно ли собирать платы на подложке Rogers стандартными процессами SMT?

О: Серия RO4000: Да, стандартные процессы работают с модифицированными профилями оплавления. Серия RO5000/PTFE: Требует более низкой пиковой температуры (240°C против 250°C) и увеличенного времени прогрева. Наша команда сборки имеет профили, специфичные для Rogers, оптимизированные для надежности.

В5: Какое покрытие поверхности лучше всего подходит для подложек Rogers?

О: ENIG (Химическое никелирование/Погружное золочение) предпочтительно для RF-приложений – обеспечивает отличную паяемость, возможность wire bonding и низкое контактное сопротивление. Погружное серебро приемлемо для стоимостно-ориентированных проектов. HASL не рекомендуется из-за высокотемпературного напряжения.