Ei ole olemassa ehdotonta "optimaalista ratkaisua" suurtaajuuslevyjen mukauttamiseen. Rogers-, PTFE- ja hiilivetymateriaaleilla on kullakin selkeät sopeutumisskenaariot, ja ydinvalintalogiikka on "taajuuspohjainen suorituskyky, kerrospohjainen prosessi ja eräperusteiset kustannukset". Vastaaminen todellisiin tarpeisiisi on luotettavin ratkaisu.
Kolmen tyyppisen materiaalin ydinominaisuuksien horisontaalinen vertailu
| Materiaalityyppi | Ydinkaava | Tyypillinen Dk-alue | Tyypillinen Df-alue | Prosessin yhteensopivuus | Kustannushierarkia |
|---|---|---|---|---|---|
| Rogersin valtavirran sarja | Keraaminen täytetty hiilivety/PTFE-komposiittijärjestelmä | 2.2~12.85 | 0.0004~0.004 | Yhteensopiva FR-4 tavanomaisen prosessin kanssa, korkea tuotto monikerroksisessa sekapuristuksessa | ylempi keskiosa |
| Puhdasta PTFE-materiaalia | Polytetrafluorieteenisubstraatti | 2.0~2.2 | 0.0003~0.001 | Erityistä esikäsittelyä plasma/natriumnaftaleenilla tarvitaan, mikä tekee monikerroksisesta laminoinnista vaikeaa | pitkä |
| Materiaalina hiilivetyhartsi | Hiilivetyketju + keraaminen täytetty komposiittijärjestelmä | 3.0~4.0 | 0.002~0.004 | Täysin yhteensopiva FR-4 tuotantolinjan kanssa, vakaa massatuotannon tuotto | matala |
Tarkat sopeutumisskenaariot eri materiaaleille
Rogers: Kattava optimaalinen ratkaisu yleisiin korkeataajuisiin skenaarioihin 30 GHz:n sisällä
Se on tällä hetkellä maailmanlaajuisesti laajimmin käytetty korkeataajuinen materiaali, jonka ydinetu on täydellinen tasapaino suorituskyvyn ja prosessin välillä: RO4350B-hiilivetysarjan edustamana Dk vaihtelee välillä 3,66 ± 0,05 ja Dk:n muutosnopeus on alle 0,05 ppm/aste välillä 1 -50 astetta. Se voi saavuttaa 8-16 kerroksen sekapainesuunnittelun ilman erityisiä käsittelylaitteita, ja saanto voi olla yli 95%.
Täysin yhteensopiva 5G-tukiasemavahvistimien, 24 GHz:n ajoneuvotutkan, perinteisten RF-etumoduulien ja muiden skenaarioiden kanssa, se on luotettava valinta valtaosaan keski- ja korkeataajuisten mukautusprojekteista.
Puhdas PTFE: suorituskykykatto millimetriaalto-/erittäin pienihäviö-skenaarioissa
Puhtaan PTFE:n molekyylirakenne määrää, että sillä on alan pienin polarisaatiohäviö. Millimetriaaltotaajuuskaistalla 77 GHz ja sitä korkeammalla, satelliittiviestinnässä, armeijan vaiheistetussa ryhmätutkassa ja muissa skenaarioissa Df on niinkin alhainen kuin 0,0003 ja signaalin vaimennus
hallintakyky ylittää paljon muita materiaaleja.
Mutta sen puutteet ovat myös erittäin ilmeisiä: pintaenergia on erittäin alhainen, plasmamuokkaus on tehtävä ennen reiän metallointia, monikerroksisten levyjen laminoinnin saanto on vain 60% ~ 70%, ja materiaali- ja käsittelykustannukset ovat 3-5 kertaa hiilivetylevyjen kustannukset. Se soveltuu vain arvokkaisiin pieniin eräprojekteihin, joissa suorituskyvyn prioriteetti on paljon korkeampi kuin kustannukset.
Hiilivetyhartsi: tekninen optimaalinen ratkaisu keskipitkän ja korkean taajuuden massatuotantoon suurissa määrissä
Hiilivetymateriaalien suunnittelukonseptina ei ole "korvaa PTFE:tä", vaan luopuminen äärimmäisestä hävikkisuorituskyvystä vastineeksi täydellisestä prosessiyhteensopivuudesta lähellä FR-4: erityistä esikäsittelyä ei tarvita, tavalliset piirilevyjen tuotantolinjat voivat tuottaa vakaasti, ja 8-kerroksisten ja korkeamman tason levyjen tuotto on yli 30 % korkeampi kuin PTFE:n yksikköhinta 6 %:lla.
Alle 10 GHz:n skenaarioissa, joissa on vähemmän tiukat häviöbudjetit, kuten yritystason kytkinten nopeat linkit, keskitason ja matalan luokan ajoneuvojen tutka-antennit ja laajamittaiset RF-moduulit, hiilivetymateriaalien kustannustehokkuusetu vahvistuu täysin.
Lopullisen valintapäätöksen logiikka
Skenaariot, joissa on nollatoleranssi häviön suhteen, kuten yli 30 GHz:n taajuudet, millimetriaaltotutka, satelliittiviestintä jne.: Valitse suoraan puhdas PTFE, suorituskykyprioriteetti;
Yleiset korkeataajuiset projektit, joiden taajuudet vaihtelevat välillä 10–30 GHz, jotka vaativat monikerroksista sekoitettua jännitettä ja pyrkivät vakaaseen toimitukseen: valitse Rogersin hiilivetysarja, joka tasapainottaa kokonaisvaltaisesti suorituskyvyn, tuoton ja kustannukset;
Taajuus<10GHz, mass production, cost sensitive data communication/consumer RF scenarios: Choose hydrocarbon resin materials for the strongest engineering feasibility.