Kurzspezifikationen
| Parameter | Detail |
|---|---|
| Grundmaterial | Rogers RT/duroid 5870 (zufälliger mikroglasfaserverstärkter PTFE-Verbund) |
| Schichtzahl | 2 Schichten |
| Gesamtdicke der Platte | 0.9 mm |
| Dielektrikumsdicke | 0.762 mm |
| Dielektrizitätskonstante (Dk) @ 10 GHz | 2.33 ± 0.02 (typisch) |
| Dissipationsfaktor (Df) @ 10 GHz | 0.0012 (typisch) |
| Entflammbarkeitsbewertung | UL 94 V-0 |
| Kupfergewicht | Base 0.5 oz (≈18 µm), fertig 1 oz (≈35 µm) |
| Oberflächenbeschaffung | ZUSTIMMEN (Elektrololes Nickel -Eintauchgold) |
| Schlüsselanwendungen | Kommerzielle Breitbandantennen für die Luft- und Raumfahrt, Mikrostreifen- und Streifenleitungsschaltungen, Millimeterwellengeräte, Militärische Radarsysteme, Raketenleitsysteme, Punkt-zu-Punkt-Digital-HF-Antennen |
Was ist eine Rogers RT5870 Hochfrequenz-Leiterplatte?? Definition und Klassifizierung
Eine Rogers RT5870-Hochfrequenzplatine verwendet Rogers RT / Duroid 5870 Laminat als Kerndielektrikum. Bei diesem Laminat handelt es sich um einen PTFE-Verbundwerkstoff. Zufällig orientierte Mikroglasfasern verstärken den Verbundstoff. Ingenieure haben es für anspruchsvolle Streifenleitungs- und Mikrostreifenschaltungen entwickelt.
Von a Leiterplatte Klassifikationsstandpunkt, Das RT5870-Board fällt in diese Kategorien:
- Nach Häufigkeit - - Hochfrequenz-Leiterplatte (HF-/Mikrowellenplatine) deckt Ku-Band und höher ab.
- Nach Materialsystem – PTFE-basierte Hochfrequenz-Leiterplatte. Dies unterscheidet sich von mit Kohlenwasserstoffkeramik gefüllten oder modifizierten Epoxidsystemen.
- Auf Antrag – HF- und Mikrowellen-Leiterplatte mit Zuverlässigkeit in Militär-/Luft- und Raumfahrtqualität.
- Nach Anzahl der Ebenen – Doppelseitige Leiterplatte (Standard). Auch mehrschichtige Konfigurationen werden unterstützt.
- Nach IPC-Spezifikation – Hochgeschwindigkeits-/Hochfrequenz-Basismaterial gemäß IPC-4103.
Rogers RT/duroid 5870 erschien erstmals in den 1960er Jahren. Es hat mehr als 60 Jahrelange praxiserprobte Leistung. Es bleibt eine der ausgereiftesten Hochfrequenz-PCB-Materiallösungen der Branche.
Materialzusammensetzung und PCB-Aufbau der RT5870-Platine von UGPCB
Kernsubstrat: Zufälliger mikroglasfaserverstärkter PTFE-Verbundwerkstoff
Das Herzstück von RT/duroid 5870 ist eine PTFE-Matrix. Es enthält gleichmäßig verteilt, zufällig orientierte Mikroglasfasern. Diese einzigartige Mikrostruktur liefert zwei wichtige Eigenschaften. Erste, es sorgt für isotropes elektrisches Verhalten. Die Dielektrizitätskonstante bleibt in X konstant, Y, und Z-Richtung. Zweite, Es garantiert eine hervorragende DK-Gleichmäßigkeit von Paneel zu Paneel.
PCB-Stackup
Bei diesem Produkt handelt es sich um eine zweischichtige doppelseitige Hochfrequenz-Leiterplatte. Gesamtdicke der Platte 0.9 mm. Die Dicke der dielektrischen Schicht beträgt 0.762 mm. Auf beiden Seiten sitzen Kupferleiter. Das Basiskupfergewicht beträgt 0.5 oz (um 18 µm). Nach dem Plattieren, das fertige Kupfer reicht 1 oz (um 35 µm). Dieses Design gleicht die Hochfrequenzsignalübertragung mit der Strombelastbarkeit aus.
Oberflächenbeschaffung: ZUSTIMMEN
UGPCB wendet eine ENIG an (Elektrololes Nickel -Eintauchgold) Oberflächenbeschaffung. Wir scheiden eine Schicht aus einer Nickel-Phosphor-Legierung ab (3–6 μm) Erste. Dann fügen wir eine reine Goldschicht hinzu (0.05–0,1 μm). Die Nickelschicht fungiert als Diffusionsbarriere. Es verhindert spröde intermetallische Verbindungen beim Löten. Die Goldschicht sorgt für eine hervorragende Leitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit, und Lötbarkeit. Dieses Finish ist perfekt auf die Anforderungen der Hochfrequenzsignalübertragung abgestimmt. Es bietet hervorragende Oberflächenebenheit und Oxidationsschutz.
Wie es funktioniert: Warum niedrige Dk und niedrige Df die Leistung von Hochfrequenz-Leiterplatten verändern
Hochfrequenz-Leiterplatten werden typischerweise darüber betrieben 100 MHz. Mikrowellenbänder beginnen bei 2 GHz. Bei diesen Frequenzen, Das dielektrische Material steuert direkt die Signalqualität. Zwei Parameter sind am wichtigsten.
Dielektrizitätskonstante (Dk) und Signalausbreitungsgeschwindigkeit
Die Signalausbreitungsgeschwindigkeit v_p in einer PCB-Übertragungsleitung folgt dieser Formel:
v_p = c / √(Dk)
Hier, c ist die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum (≈ 3 × 10⁸ m/s). Mit Dk = 2.33, Das Signal breitet sich mit ca 65.5% der Lichtgeschwindigkeit (≈ 1.96 × 10⁸ m/s). Dies ist deutlich schneller als bei Standard-FR-4-Boards. FR-4 hat einen Dk-Wert von etwa 4,2–4,8. Seine Signale breiten sich nur mit 46–49 % der Lichtgeschwindigkeit aus. Eine schnellere Ausbreitung bedeutet eine geringere Übertragungsverzögerung. Dieser Vorteil erweist sich als entscheidend für phasenempfindliche Radar- und Antennensysteme.
Dissipationsfaktor (Df) und Signaldämpfung
Der Verlustfaktor (Df, auch tan δ genannt) misst, wie viel elektromagnetische Energie ein Material in Wärme umwandelt. Ein niedrigerer Df bedeutet weniger Signalverlust. RT / Duroid 5870 erreicht einen Df von nur 0.0012 bei 10 GHz. Das heißt 0.12%. Typische FR-4-Materialien weisen Df-Werte zwischen auf 0.018 Und 0.025. Infolge, Die RT5870-Leiterplatte reduziert den Hochfrequenzübertragungsverlust um mehr als eine Größenordnung.
Ausbreitungskontrolle
In einem Dielektrikum können sich unterschiedliche Frequenzen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten ausbreiten. Dieser Effekt wird Dispersion genannt. Es verzerrt Breitbandsignale. RT / Duroid 5870 Hält einen nahezu konstanten Dk über einen breiten Frequenzbereich aufrecht. Dieses Verhalten minimiert die Streuung. Dadurch eignet sich das Material hervorragend für Breitband-Hochfrequenz-Leiterplatten.
Design-Grundlagen für RT5870-Hochfrequenzschaltungen
Kontrollierte Impedanz – Standard 50 Ω-Design
Mikrostreifen- und Streifenleitungen dienen als Hauptübertragungsleitungsstrukturen in Hochfrequenz-Leiterplatten. Die Impedanz hängt von Dk ab, dielektrische Dicke, Linienbreite, und Kupferdicke. Mit Dk = 2.33, dielektrische Dicke 0.762 mm, Und 1 Oz Kupfer, A 50 Ω-Mikrostreifen benötigt eine Leitungsbreite von ca 0.762 mm (30 Mil). UGPCB kontrolliert die Leiterbahnbreite und -abstände währenddessen streng Leiterplattenfertigung. Dadurch bleibt die charakteristische Impedanz auf dem Zielwert.
Design mit geringer Feuchtigkeitsaufnahme
RT / Duroid 5870 absorbiert nur 0.02% Wasser (D48/50 %-Testbedingung). Diese extrem niedrige Feuchtigkeitsaufnahme verhindert Dk-Drift und Signalverschlechterung in feuchten Umgebungen. Es eignet sich hervorragend für die Avionikausrüstung in der Luft.
Wärmestabilitätsdesign
Der Wärmeausdehnungskoeffizient (CTE) für RT/Duroid 5870 Ist 22 ppm/° C. (X), 28 ppm/° C. (Y), Und 173 ppm/° C. (Z) über -55°C bis 288°C. Der thermische Koeffizient der Dielektrizitätskonstante beträgt -115 ppm/° C. (-50° C bis 150 ° C.). Der relativ hohe CTE der Z-Achse erfordert sorgfältige Beachtung der plattierten Durchgangsbohrung (PTH) Zuverlässigkeit. UGPCB begegnet dieser Herausforderung mit optimierter Plasmaaktivierung und stromlosen Kupferprozessen für PTFE. Unser Ansatz stellt robuste Via-Verbindungen sicher.
Chemische Beständigkeit und Bearbeitbarkeit
PTFE-Materialien sind äußerst inert. RT / Duroid 5870 widersteht allen Lösungsmitteln und Reagenzien, die beim Ätzen und Galvanisieren verwendet werden. Gleichzeitig, Das Laminat lässt sich leicht schneiden, scheren, und Maschine. Dies unterstützt die präzise Herstellung komplexer Leiterplattenumrisse.
Tiefer Einblick in die Leistungsdaten (gemäß IPC-TM-650 und verwandten Standards)
Die folgende Tabelle listet die vollständigen Leistungsdaten für RT/duroid auf 5870 laminieren. Alle Werte stammen aus dem offiziellen Rogers-Datenblatt. Die Testmethoden entsprechen der IPC-TM-650-Serie.
| Parameter | RT / Duroid 5870 Typischer Wert | Testmethode |
|---|---|---|
| Dielektrizitätskonstante (Verfahren) @ 10 GHz | 2.33 ± 0.02 | IPC-TM-650 2.5.5.5 |
| Dielektrizitätskonstante (Design) @ 8–40 GHz | 2.33 | Differenzielle Phasenlängenmethode |
| Verlustfaktor @ 1 MHz | 0.0005 | IPC-TM-650 2.5.5.3 |
| Verlustfaktor @ 10 GHz | 0.0012 | IPC-TM-650 2.5.5.5 |
| Dk Temperaturkoeffizient (-50° C bis 150 ° C.) | -115 ppm/° C. | IPC-TM-650 2.5.5.5 |
| Volumenwiderstand | 2 × 10⁷ Mohm·cm | ASTM D257 |
| Oberflächenwiderstand | 2 × 10⁷ Mohm | ASTM D257 |
| Wärmeleitfähigkeit bei 50 °C | 0.22 W/m · k | ASTM D5470 |
| CTE X / Y / Z | 22 / 28 / 173 ppm/° C. | IPC-TM-650 |
| Schalenstärke (1 oz ED-Kupfer) | 27.2 Pfund/Zoll (4.8 N/mm) | IPC-TM-650 |
| Dichte | 2.2 g/cm³ | - |
| Wasseraufnahme | 0.02% | D48/50 % |
| Entflammbarkeitsbewertung | UL 94 V-0 | UL 94 |
| Kompatibel mit bleifreien Prozessen | Ja | - |
Diese Daten zeigen, warum die Hochfrequenz-Leiterplatte RT5870 sich durch die Gleichmäßigkeit der Dielektrizität auszeichnet, geringer Verlust, Feuchtigkeitsbeständigkeit, und Brandschutz.
Warum macht UL 94 V-0-Angelegenheit?
UL 94 V-0 ist die höchste Brennbarkeitsklasse für Kunststoffmaterialien in Geräten. Eine V-0-Einstufung bedeutet, dass das Material im Inneren selbstverlöscht 10 Sekunden während eines vertikalen Brenntests. Brennende Tropfen entzünden den Baumwollindikator nicht. Für Avionik und Militärausrüstung, UL 94 V-0 ist eine zwingende Sicherheitsanforderung. RT / Duroid 5870 erreicht diese strenge Einstufung und unterstützt bleifreies Löten. Es erfüllt vollständig die Sicherheits- und Umweltvorschriften für Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsanwendungen.
Hauptmerkmale und Wettbewerbsvorteile
Fünf technische Kernfunktionen
- Geringster elektrischer Verlust unter den verstärkten PTFE-Hochfrequenzmaterialien.
- Extrem geringe Feuchtigkeitsaufnahme – ideal für Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit.
- Isotrope elektrische Eigenschaften – einheitliches Dk in allen drei Richtungen.
- Breitbandkonsistenz – Stabile elektrische Leistung 1 MHz bis zum Ku-Band und darüber hinaus.
- Hervorragende chemische Beständigkeit – widersteht allen gängigen Chemikalien zur Leiterplattenverarbeitung.
RT5870 vs. RT5880: So wählen Sie aus?
RT / Duroid 5870 und RT/duroid 5880 Beide gehören zur mikroglasfaserverstärkten PTFE-Familie von Rogers. Jedes Produkt zeichnet sich in verschiedenen Bereichen aus.
| Vergleich | RT / Duroid 5870 | RT / Duroid 5880 |
|---|---|---|
| Dk @ 10 GHz | 2.33 ± 0.02 | 2.20 ± 0.02 |
| Df @ 10 GHz | 0.0012 | 0.0009 |
| CTE-X (ppm/° C.) | 22 | 31 |
| CTE-Y (ppm/° C.) | 28 | 48 |
| Schalenstärke | 27.2 Pfund/Zoll | 31.2 Pfund/Zoll |
| Am besten für | Hochleistungsradar, thermisch stabile Systeme | Extrem verlustarme Kommunikation, Satellit |
Das RT5870-Board bietet eine stärkere thermomechanische Stabilität und höhere Zähigkeit. Diese Eigenschaften eignen sich für Hochleistungsradare und Avionikgeräte, die intensiven Temperaturwechseln standhalten. Im Vergleich, RT5880 liefert einen etwas niedrigeren Dk (2.20) und Df (0.0009). Es gewinnt bei Signalverzögerung und Einfügedämpfung.
Herstellungsprozess und Qualitätskontrolle für Hochfrequenz-Leiterplatten RT5870 von UGPCB
Materialvorbereitung und Zuschnitt
Wir beginnen mit echtem Rogers RT/Duroid 5870 Laminate. Wir ätzen und reinigen die Kupferoberfläche mit Säure. Dieser Schritt entfernt Oxide und organische Verunreinigungen.
Bildgebung und Radierung
Zur Übertragung des Schaltungsmusters nutzen wir die Trockenfilm-Photolithographie. Wir optimieren die Ätzparameter und führen eine Kompensation durch (Ätzfaktor) festzuhalten 0.762 mm Leiterbahnbreite und -abstand. Diese Disziplin stellt die Impedanzkonsistenz auf der gesamten Hochfrequenz-Leiterplatte sicher.
Bohren und Plattieren
Nach dem Bohren, Die PTFE-Lochwände werden durch Plasma aktiviert. Nächste, Wir wenden die stromlose Kupferabscheidung an. Dieser Schritt metallisiert die Löcher und schafft zuverlässige Durchgangslochverbindungen. UGPCB hat speziell für diesen PTFE-PCB-Schritt ausgereifte Prozessparameter etabliert.
Oberflächenbeschaffenheit – ENIG
Wir wenden ein chemisches Nickel-Gold-Verfahren an. Wir scheiden zunächst eine Nickelschicht von 3–6 μm ab. Dann fügen wir eine Goldschicht von 0,05–0,1 μm hinzu. Gold bietet einen geringen Kontaktwiderstand und eine hervorragende Lötbarkeit. Nickel bildet eine Diffusionsbarriere. Dies gewährleistet eine langfristige Zuverlässigkeit der Lötverbindungen auf Ihrer RT5870-PCBA.
Elektrischer Test und Inspektion
Wir treten auf 100% elektrische Durchgangs- und Isolationsprüfung. Wir führen auch Sichtprüfungen nach IPC‑A‑600 durch. Jede Hochfrequenz-Leiterplatte entspricht unserem Versandstandard.
UGPCB Qualitätssicherung
UGPCB arbeitet unter ISO 9001 Qualitätsmanagement und IPC-A-600-Verarbeitungsstandards. Unsere Hochfrequenz-Leiterplattenfertigung ist vollständig rückverfolgbar. Wir prüfen eingehende Rogers-Basismaterialien und führen bei jedem ausgehenden Board eine Endkontrolle durch.
Typische Anwendungsszenarien für RT5870-Leiterplatten und PCBA-Baugruppen
Breitbandantennen für die kommerzielle Luft- und Raumfahrt
Die Dk-Gleichmäßigkeit und der geringe Verlust von RT5870 machen es zu einem bevorzugten Leiterplattenmaterial für luftgestützte Breitband-Antennenspeisenetzwerke. In Ku-Band-Antennen, Signale laufen über Leistungsteilerschaltungen. Diese Netzwerke erfordern strenge dielektrische Verluste und Phasenkonsistenz. RT5870-Hochfrequenz-Leiterplatten erfüllen diese Anforderungen.
Mikrostreifen- und Streifenleitungsschaltungen
Rogers hat ursprünglich RT/duroid entworfen 5870 für Präzisions-Mikrostreifen- und Streifenleitungsschaltungen. Ob Sie Filter entwerfen, Kupplungen, Leistungsteiler, oder Impedanztransformationsnetzwerke, Dieses Laminat bietet eine vorhersehbare dielektrische Umgebung. Die Leistung Ihrer Schaltung bleibt reproduzierbar.
Millimeterwellengeräte
Der niedrige Verlustfaktor ermöglicht die Nutzung des RT5870 im Ku-Band und darüber hinaus. Es unterstützt 24 GHz, 60 GHz, und sogar 77 GHz-Millimeterwellenanwendungen. Dazu gehören kleine 5G-mmWave-Zellen, Automobilradar, und Punkt-zu-Punkt-Mikrowellen-Backhaul.
Militärische Radarsysteme
Geringe Verluste und hohe thermische Stabilität erfüllen die hohen Anforderungen militärischer Radargeräte. RT5870-Hochfrequenz-Leiterplatten verarbeiten lange Impulse, Hochleistungssignale zuverlässig. Man findet sie in luftgestützten Feuerleitradaren und bodengestützten Frühwarnsystemen.
Raketenleitsysteme
Transceiver-Module für Raketensuchköpfe sind extremen Temperaturen ausgesetzt, Vibration, und Feuchtigkeit. RT5870 nimmt nahezu keine Feuchtigkeit auf (0.02%) und behält über einen weiten Temperaturbereich stabile elektrische Eigenschaften bei. Dies stellt die Signalintegrität vom Start bis zum Ziel sicher.
Digitale Punkt-zu-Punkt-HF-Antennen
Punkt-zu-Punkt-Mikrowellenverbindungen basieren auf präzisem Antennengewinn und Strahlbreite. Die überlegene Dk-Gleichmäßigkeit des RT5870 garantiert eine genaue Phasenausrichtung über große Antennenarrays hinweg. Die Leistung Ihrer Leiterplatte bleibt von Element zu Element vorhersehbar.
Lieferparameter für die Hochfrequenz-Leiterplatte RT5870
| Parameter | Spezifikation |
|---|---|
| Grundmaterial | Rogers RT/duroid 5870 |
| Schichtzahl | 2 Schichten |
| Gesamtdicke der Platte | 0.9 mm |
| Dielektrikumsdicke | 0.762 mm |
| Dk @ 10 GHz | 2.33 ± 0.02 |
| Df @ 10 GHz | 0.0012 |
| Kupfer (Basis/Fertig) | 0.5 oz / 1 oz |
| Spurenbreite / Abstand | 0.762 mm / 0.762 mm |
| Oberflächenbeschaffung | ZUSTIMMEN |
| Entflammbarkeitsbewertung | UL 94 V-0 |
| Abmessungen | Brauch |
| Hybrid-Multilayer-Unterstützung | Ja (RT5870 + FR-4 oder andere Rogers-Materialien) |
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Glossar
| Begriff | Definition |
|---|---|
| Dk (Dielektrizitätskonstante) | Ein Maß für die Fähigkeit eines Materials, elektrische Feldenergie zu speichern. |
| Df (Dissipationsfaktor) | Ein Maß dafür, wie viel elektromagnetische Energie ein Material in Wärme umwandelt; auch Verlustfaktor genannt. |
| Ptfe | Polytetrafluorethylen, ein Hochleistungs-Fluorpolymer. |
| ZUSTIMMEN | Elektrololes Nickel -Eintauchgold, ein Oberflächenfinish für Hochfrequenz-Leiterplatten. |
| CTE | Wärmeleitkoeffizient. |
| PTH | Durchkontaktiertes Loch, ein Via mit leitfähiger Kupferbeschichtung. |
| Pim | Passive Intermodulation. |
| Rf | Funkfrequenz, Typischerweise 100 MHz und höher. |
| IPC | Verband zur Verbindung der Elektronikindustrie, Herausgeber von PCB-Standards. |
FAQ – Rogers RT5870 Hochfrequenz-Leiterplatten
Q1: Wie wähle ich zwischen RT5870 und RT5880??
A1: RT5870 (Dk=2,33) sorgt für eine bessere thermomechanische Stabilität. Es eignet sich für Hochleistungsradar und Avionik. RT5880 (Dk=2,20) bietet noch geringere Verluste. Es ist ideal für Ultrahochfrequenz-Kommunikations- und Satellitensysteme. Siehe die Vergleichstabelle im Abschnitt 6.2.
Q2: Was ist die minimale Leiterbahnbreite und der minimale Abstand??
A2: Der minimale Leiterbahn-/Abstand hängt von der Kupferdicke und Ihrem Design ab. Unsere Standard-RT5870-Produktmerkmale 0.762 mm Zeilen und Leerzeichen. Für feinere Geometrien, Bitte wenden Sie sich an den technischen Support von UGPCB.
Q3: Unterstützen Sie Multilayer- und Hybrid-Hochfrequenz-Leiterplatten??
A3: Ja. Wir bauen mehrschichtige RT5870-Boards und Hybrid-Stackups. Wir kombinieren RT5870 mit anderen Rogers-Materialien (wie RO4350B, RT5880) oder FR-4.
Q4: Was ist die typische Vorlaufzeit??
A4: Die Vorlaufzeiten für Prototypen variieren je nach Anzahl und Komplexität der Schichten. Unser Verkaufsteam kann den schnellstmöglichen Zeitplan bereitstellen. Die Volumenvorlaufzeiten sind im offiziellen Angebot aufgeführt.
F5: Wie unterscheiden sich Hochfrequenz-Leiterplatten von Standard-Leiterplatten??
A5: Hochfrequenz-Leiterplatten verwenden einen niedrigen Dk-Wert, Spezialsubstrate mit niedrigem Df wie PTFE für HF-/Mikrowellensignale. Standard-FR-4-Boards haben einen höheren Dk (4.2–4,8) und höherer Verlust. Sie eignen sich nur für niederfrequente digitale oder analoge Schaltkreise.
Rechts- und Compliance-Hinweis
Alle technischen Parameter stammen von der offiziellen Rogers Corporation RT/duroid 5870/5880 Datenblätter. Werte sind typisch. Zwischen den Produktionschargen kann es zu normalen Prozessabweichungen kommen. IPC-4103-Referenzen dienen zur Angabe des Klassifizierungssystems und der Testmethoden für Hochfrequenzsubstrate. Die UL 94 Die Brennbarkeitsbewertung V-0 spiegelt die veröffentlichten Produktzertifizierungen von Rogers wider. Die tatsächliche Produktleistung unterliegt dem endgültigen Ausgangskontrollbericht von UGPCB.
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