ロジャース RO4350B+FR4 ハイブリッド PCB | 4-レイヤー高周波

製品の概要

最新のワイヤレスシステムは重大な課題に直面しています: 高周波信号には高品質の素材が必要です, しかし、ボードドライブ全体にロジャースラミネートを使用すると、コストが法外に高くなります. UGPCB ロジャース RO4350B+FR4 高周波ハイブリッドPCB このジレンマを解決します. 高性能 RF 材料と標準 FR4 を 1 つに組み合わせたものです。, コスト効率の高い 4 層スタックアップ .

このハイブリッド構造により、 ロジャース RO4350B 重要な信号ルーティングのために外層に配置. FR4 は動力分配と機械的サポートのための内層を形成します . 結果? フル Rogers ボードの数分の 1 のコストで優れた RF パフォーマンスを実現 .

主な仕様:

モデル: ロジャース RO4350B + FR4 高周波ハイブリッド PCB
誘電率 (DK): 3.48 @ 10GHz
構造: 2 レイヤーズロジャース RO4350B + 2 レイヤーFR4
レイヤー数: 4 レイヤー
仕上がり厚さ: 1.6mm
ベース銅の厚さ: ½ (18μm) HH/HH
銅の仕上がり厚さ: 1/0.5/0.5/1 (オズ)
表面処理: イマージョンゴールド (同意する)
応用: 無線誘導通信システム, RF フロントエンドモジュール

Rogers RO4350B+FR4 ハイブリッド PCB とは?

あ ハイブリッド基板 2 つ以上の異なる誘電体材料を単一の材料内に組み合わせたもの 多層基板 . Rogers RO4350B+FR4 ハイブリッドは:

ロジャース RO4350B 信号層で: 高周波用途向けに設計されたセラミック充填炭化水素積層板 .
FR4 内層に: 電源プレーンおよびグランドプレーン用の標準的なエポキシガラス強化ラミネート .

この材料の組み合わせにより、エンジニアはコスト効率の高い FR4 で DC 電源と制御ロジックを処理しながら、低損失のロジャース材料で RF 信号をルーティングすることができます。 .

一目で分かるメリット:

30-50% コスト削減 フルロジャースボードとの比較 .
優れた信号整合性 高周波回路用 .
機械的安定性 FR4の剛構造による .
シームレスな統合 RF セクションとデジタルセクションを 1 つのボード上に搭載 .

設計ガイドラインとスタック構造

レイヤー構成

UGPCB の標準 4 層ハイブリッドスタックアップは対称設計に従っています :

層	材料	銅の重量	関数
L1 (トップ)	ロジャース RO4350B	1 オズ (終了した)	RF信号のルーティング
L2	FR4	0.5 オズ (終了した)	グランドプレーン
L3	FR4	0.5 オズ (終了した)	力 / 低周波信号
L4 (底)	ロジャース RO4350B	1 オズ (終了した)	RF信号のルーティング

総厚さ: 1.6mm±10% .

設計上の重要な考慮事項

このハイブリッドスタックアップを設計する場合, これらのルールに従ってください:

1. インピーダンスマッチング
Rogers RO4350B は 10GHz で Dk=3.48, 一方、FR4 の範囲は通常次のとおりです。 4.2-4.8 . この違いは、制御されたインピーダンスの配線幅に影響します。. 50Ω または 100Ω のトレースは、その材質に合わせて常に計算してください。.

2. レイヤー遷移
可能な限り、高周波トレースを完全にロジャース層内に保持します。 . 信号の劣化を防ぐために、FR4 領域を介した RF 信号の配線を避けてください。.

3. 対称的なスタックアップ
対称的な銅分布による仕上げ厚さ 1.6 mm (1/0.5/0.5/1 オズ) ラミネート時の反りを最小限に抑えます .

材料の特性と性能

ロジャース RO4350B

RO4350Bはロジャースのもの’ RO4000シリーズ, PTFE/ガラス織物材料の直接の代替品として設計されています。 .

電気的特性 :

誘電率 (DK): 3.48 ±0.05 @ 10GHz
損失係数 (Df): 0.0037 @ 10GHz
熱伝導率: 0.69 w/m・k

熱 & 機械 :

ガラス転移温度 (TG): >280℃
CTE (z軸): 32 ppm/°C
可燃性: UL 94 V-0

RO4350B は全周波数にわたって安定した Dk を備えているため、ミリ波周波数までの広帯域設計に最適です .

FR4

FR4 内層は構造的完全性とコスト効率を実現します。.

代表的な特性 :

誘電率 (DK): 4.3-4.8 @ 1GHz
損失係数 (Df): 0.015-0.025
熱伝導率: ~0.3 W/m・K
TG: 130-180℃ (グレードに応じて)

コストの利点: FR4 のおおよその費用 1/5 に 1/3 ロジャース素材の .

ハイブリッドの互換性

UGPCB は、RO4350B と相性の良い改良型高性能 FR4 グレードを選択します. 推奨される適合材質には、Isola 370HR が含まれます, TU-872, そして 落ちた 6 最適な電気的および熱的互換性を実現 .

UGPCB のハイブリッドソリューションの主な利点

1. コストパフォーマンスのバランス

必要な場合にのみロジャースを使用する, UGPCB のハイブリッドボードは、:

重要な層での完全な RF パフォーマンス
30-50% 材料費の節約 対. オールロジャーズのデザイン
シグナルインテグリティに一切の妥協なし

2. 優れた信号の完全性

RO4350Bの安定したDk (±0.05) 保証します :

温度全体にわたって一貫した位相応答
高周波での最小限の挿入損失
ブロードバンドアプリケーションにおける信号分散の低減

3. 機械的信頼性

FR4 コアは、純粋な Rogers ラミネートにはない剛性を追加します . メリットとしては以下が挙げられます:

反りの低減 組み立て中
より高い基板剛性 部品実装用
より良いハンドリング 製造を通じて

4. 熱管理

RO4350Bの熱伝導率 (0.69 w/m・k) FR4を2倍以上上回ります . 高出力コンポーネントをロジャース領域に配置して、:

効率的な熱拡散
動作温度の低下
製品寿命の延長

5. 優れたはんだき性

イマージョンゴールド (同意する) 表面仕上げが提供する :

ファインピッチ部品用のフラットパッド
耐酸化性
必要に応じてワイヤボンディング可能な表面

UGPCBの製造工程

ハイブリッド PCB の製造には特殊なプロセス制御が必要です . UGPCB は厳格な手順に従います:

ステップ 1: 材料の準備

RO4350B および FR4 コアは水分を除去するためにベーキングされています。 . ラミネート加工時の剥離を防止します.

ステップ 2: 内層イメージング

L2 および L3 FR4 コアは標準的な PCB 処理を受ける :

ドライフィルムラミネート
LDI暴露
エッチング
AOI検査

ステップ 3: レイアップとラミネート

ハイブリッドの成功に不可欠 :

ボンドプライの選択 (多くの場合、RO4450B または互換性のあるプリプレグ)
コアの正確な位置合わせ
最適化された温度プロファイル さまざまなCTEに対応するため
徐々に冷却してストレスを最小限に抑える

ステップ 4: 掘削

混合材料に関する特別な考慮事項 :

最適化された速度/送りの超硬ドリル
スタック高さの削減
積極的なペックドリルサイクル

ステップ 5: デスミアとメッキ

プラズマデスミア ドリル穴の樹脂汚れを除去します . ハイブリッドボードは標準 FR4 と比較して長いプラズマ時間を必要とします.

ステップ 6: 外層イメージング

L1 および L4 ロジャース層が受信:

LDI 細かい部分の露出
制御されたエッチングによりインピーダンス精度を実現

ステップ 7: 表面仕上げ

イマージョンゴールド (同意する) 仕様ごとに適用される :

ニッケル: 100-200 メートル”
金: 2-5 メートル”

ステップ 8: 電気試験

100% 電気試験により確実に :

連続
分離
クリティカルネットのインピーダンス検証

アプリケーションとユースケース

5G コミュニケーションシステム

基地局アンテナと RRU は次のようなメリットを享受できます。 :

低損失信号経路
コスト効率の高い大型ボード
ミリ波周波数での安定したパフォーマンス

自動車レーダー (77GHz)

衝突回避システムには次のことが必要です :

タイトなDKコントロール
優れた熱安定性
信頼のハイブリッド構造

無線インフラストラクチャ

ポイントツーポイント無線, Wi-Fiアクセスポイント :

ロジャース層上の RF パワーアンプ
FR4の制御ロジック
シングルボード統合

衛星通信

LEO端末と地上設備 :

PIM パフォーマンスが低い
熱サイクルの信頼性
コンパクトなフォームファクタ

IoTとセンサー

産業用無線システム :

コスト重視の生産
中程度の周波数 (2.4GHz, 5GHz)
混合信号の要件

IoT アプリケーション: UGPCB Rogers RO4350B+FR4 高周波ハイブリッド PCB, モノのインターネットおよび関連電子機器で使用される.

製品分類

業界標準によると, UGPCB の Rogers RO4350B+FR4 ハイブリッド PCB はこれらのカテゴリに分類されます:

分類タイプ	カテゴリ
素材によって	リジッドハイブリッド (混合誘電体)
周波数別	RF/マイクロ波PCB (ミリ波まで)
レイヤーカウントごとに	多層プリント基板 (4 レイヤー)
アプリケーションによって	RF フロントエンド / ワイヤレス通信
IPC規格への準拠	IPC-6012クラス 2