O que é o laminado Rogers RO4835 e quais são suas especificações de fabricação de Dk, Df, CTE e PCB?

Introdução

No mundo em rápida evolução das comunicações sem fio, radares automotivos e eletrônicos de alta frequência, selecionar o material de substrato de PCB correto é fundamental para alcançar desempenho, confiabilidade e economia ideais. Os laminados Rogers RO4835™ representam um avanço significativo em materiais de circuitos de alta frequência, oferecendo maior resistência à oxidação enquanto mantêm as propriedades elétricas e mecânicas comprovadas dos laminados RO4350B™ amplamente adotados.

À medida que as frequências operacionais aumentam além de 500 MHz, a seleção de laminados adequados torna-se significativamente limitada. O material RO4835 aborda esse desafio fornecendo as propriedades necessárias para circuitos de microondas de RF, redes correspondentes e linhas de transmissão de impedância controlada - tudo isso ao mesmo tempo em que é fabricado usando técnicas padrão de processamento de epóxi/vidro FR-4.

Este artigo fornece uma visão geral abrangente das propriedades do laminado RO4835, um exemplo detalhado de design de PCB de 2 camadas e informações importantes sobre fornecimento para engenheiros e profissionais de compras.

O que é o laminado Rogers RO4835?

Rogers RO4835 é um laminado cerâmico de hidrocarboneto pertencente à família da série RO4000®. Ele foi projetado para oferecer desempenho superior de alta frequência com fabricação de circuito de baixo custo. Ao contrário dos materiais de alto desempenho à base de PTFE, os laminados RO4835 não requerem processos especializados de preparação, como ataque com sódio, tornando-os significativamente mais fáceis e econômicos de fabricar.

O material é um laminado termofixo rígido que pode ser processado por sistemas de manuseio automatizados e equipamentos de lavagem padrão usados ​​para preparação de superfície de cobre. Sua temperatura de transição vítrea (Tg) excede 280°C, garantindo características de expansão estáveis ​​em toda a faixa de temperaturas de processamento do circuito.

Diferencial Chave: Resistência à Oxidação

A oxidação afeta todos os materiais laminados termofixos ao longo do tempo e da temperatura, incluindo o FR-4. A oxidação a longo prazo pode levar a pequenos aumentos na constante dielétrica e no fator de dissipação, impactando potencialmente o desempenho do circuito. O laminado RO4835 é significativamente mais resistente à oxidação do que outros materiais à base de hidrocarbonetos, tornando-o ideal para aplicações que exigem maior estabilidade em temperaturas elevadas durante a vida útil prolongada do produto.

Propriedades do laminado RO4835

Notas:
1. O método stripline fixado IPC pode potencialmente reduzir a constante dielétrica real devido às lacunas de ar entre os laminados em teste e a placa ressonadora. O Dk real na prática pode ser maior.
2. O projeto Dk é uma média de vários lotes testados nas espessuras mais comuns.

Resumo de recursos e benefícios

Ofertas padrão

Os laminados RO4835 estão disponíveis em uma variedade de espessuras padrão, tamanhos de painel e opções de revestimento de cobre.

Notas:

Espessuras adicionais não padronizadas disponíveis de 0,0066" a 0,060" em incrementos de 0,0033"

Tamanhos adicionais de painéis e pesos de revestimento disponíveis mediante solicitação

RO4835 também está disponível com folha de cobre com tratamento reverso LoPro® de propriedade da Rogers para aplicações de baixa perda de inserção

Exemplo de design de PCB de 2 camadas usando RO4835

Para demonstrar a aplicação prática do RO4835, a seguir está um completoPCB rígida de 2 camadascaso de projeto.

Especificações de design de PCB

Observações de projeto

A estrutura relativamente simples com apenas 2 redes e 18 componentes sugere que esta placa é provavelmente um módulo funcional de RF dedicado – possivelmente uma rede de alimentação de antena, uma seção de filtro ou um simples circuito front-end de RF. As principais opções de design incluem:

Sem máscara de solda nas camadas superior ou inferior – Uma escolha deliberada para aplicações que exigem perdas extremamente baixas ou ambientes dielétricos específicos onde a máscara de solda pode introduzir efeitos parasitas

Sem serigrafia nas almofadas – Garante juntas de solda limpas e evita a contaminação das áreas de contato de RF

Acabamento de superfície ENIG – Fornece excelente soldabilidade, planicidade e resistência à oxidação para conexões RF

Conformidade com IPC Classe 2 – Garante confiabilidade para aplicações comerciais e automotivas

Destaques do processo de fabricação

Processamento compatível com FR-4 – RO4835 pode ser fabricado usando processos padrão de epóxi/vidro, reduzindo custos e prazo de entrega em comparação com materiais à base de PTFE

Não é necessário ataque com sódio – Ao contrário dos materiais de PTFE, o RO4835 não requer preparação especializada

Capacidade de pitch fino – rastreamento/espaçamento de 5/6 mil suporta designs de RF de alta densidade

Testes 100% elétricos – Garante a integridade funcional de cada placa

Aplicações Típicas

A combinação única de propriedades do RO4835 o torna ideal para uma ampla gama de aplicações de alta frequência:

- Radar e sensores automotivos

- Microondas ponto a ponto

- Amplificadores de potência

- Faseado - Radar Matriz

- Componentes de RF

Conclusão

Os laminados Rogers RO4835 oferecem uma combinação atraente de desempenho de alta frequência, resistência à oxidação e fabricação econômica. Com uma constante dielétrica de 3,48 ± 0,05, fator de dissipação de 0,0037 a 10 GHz e temperatura de transição vítrea superior a 280°C, o RO4835 oferece desempenho elétrico e mecânico confiável para aplicações exigentes.

As principais vantagens incluem:

Resistência à oxidação significativamente melhorada em comparação com outros materiais de hidrocarbonetos

Processamento FR-4 padrão – não é necessária preparação especializada

Baixo CTE (10/12/31 ppm/°C) para excelente estabilidade dimensional

Compatível com processo sem chumbo – suporta altas temperaturas de montagem

Compatível com RoHS e UL 94 V-0 – atende aos requisitos regulatórios globais

Seja usado em sistemas de radar automotivo, links de micro-ondas ponto a ponto ou módulos amplificadores de potência, o RO4835 fornece uma solução confiável e econômica para projetos de circuitos de alta frequência. O estudo de caso de PCB apresentado aqui demonstra como este material pode ser fabricado com sucesso em uma placa funcional de 2 camadas usando processos de fabricação padrão.