Por que escolher o CER-10 em detrimento de outros laminados de alta densidade para componentes RF compactos?

Introdução

No projeto de circuitos de micro-ondas de alta frequência, conseguir a miniaturização do circuito e ao mesmo tempo manter um excelente desempenho elétrico é um desafio constante. Uma das estratégias mais eficazes para reduzir o tamanho do circuito é usar um material de substrato com alta constante dielétrica (Dk). Materiais com Dk mais alto permitem comprimentos de onda mais curtos dentro do substrato, permitindo componentes passivos menores, como acopladores, filtros e ressonadores.

Taconic CER-10 é um laminado de cerâmica orgânica premium da família de produtos ORCER®, projetado especificamente para atender a essa necessidade. Com uma constante dielétrica nominal de 10,0 e um baixo fator de dissipação de 0,0035 a 10 GHz, o CER-10 permite uma miniaturização significativa do circuito, mantendo baixa perda de sinal. Isso o torna a escolha ideal para conjuntos compactos de micro-ondas, amplificadores de potência e componentes passivos baseados em guias de onda.

Este artigo fornece uma visão geral abrangente das propriedades do laminado CER-10, 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 Taconic CER-10?

Taconic CER-10 é um laminado de cerâmica orgânica que combina a avançada tecnologia de preenchimento cerâmico da Taconic com sua profunda experiência em fibra de vidro PTFE revestida. O material é baseado em um reforço de vidro tecido, que garante excelente estabilidade dimensional e maior resistência à flexão.

O CER-10 apresenta excepcional força de ligação interlaminar e resistência à solda, garantindo desempenho confiável em ambientes exigentes de fabricação e operação. Sua composição patenteada resulta em absorção de umidade muito baixa (0,02%) e propriedades elétricas uniformes em todo o material.

O baixo coeficiente de expansão térmica do eixo Z do material (CTE de 46 ppm/°C) permite uma integridade confiável do furo passante (PTH), mesmo em ambientes térmicos extremos, tornando-o adequado para aplicações sujeitas a ciclos de temperatura e choque térmico.

Diferenciador chave: Constante dielétrica alta para miniaturização de circuitos

Com um Dk de 10,0, o CER-10 é significativamente maior do que materiais de RF padrão como RO4350B (Dk ~3,48) ou laminados à base de PTFE (Dk ~2,2–2,6). Este alto Dk permite:

Redução de até 50–60% no tamanho dos componentes para ressonadores, acopladores e filtros de quarto de onda

Layouts de PCB mais compactos para aplicações com espaço limitado

Projetos de perfil mais baixo sem comprometer o desempenho elétrico

Propriedades do laminado CER-10

Resumo de recursos e benefícios

Ofertas Padrão

Os laminados CER-10 estão disponíveis em uma variedade de espessuras padrão, tamanhos de painel e opções de revestimento de cobre.

Nota: Outras espessuras podem estar disponíveis mediante solicitação.

Tamanhos de painéis e revestimentos padrão

Exemplo de projeto de PCB de 2 camadas usando CER-10

Para demonstrar a aplicação prática do CER-10, a seguir está um case completo de design de PCB rígido de 2 camadas.

Especificações de design de PCB

Observações de projeto

Este design apresenta uma placa compacta de 67 mm × 55,9 mm com 28 componentes e apenas 2 redes. As principais observações incluem:

Alta contagem de vias (25 vias) – Reflete a necessidade de aterramento ou blindagem frequente em um projeto de micro-ondas

Sem máscara de solda – Uma escolha deliberada para aplicações de micro-ondas onde a máscara de solda pode introduzir efeitos dielétricos indesejados ou capacitância parasita

Sem serigrafia – Mantém uma superfície de RF limpa e evita contaminação

Acabamento Immersion Silver – Fornece excelente condutividade e planicidade para integridade do sinal de micro-ondas; preferido ao ENIG para certas aplicações de RF

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

Alto Dk (10,0) do CER-10 – Permite miniaturização significativa de componentes passivos nesta placa compacta

Destaques do processo de fabricação

Processamento padrão de PTFE – CER-10 pode ser cisalhado, perfurado, fresado e revestido usando métodos padrão para materiais de PTFE/fibra de vidro tecida

Não há preparação especializada – Ao contrário de alguns materiais de PTFE, o CER-10 pode ser processado com técnicas convencionais

Capacidade de pitch fino – traço/espaçamento de 5/6 mil suporta layouts de circuito de micro-ondas densos

Aplicações Típicas

A combinação única de alto Dk, baixa perda e excelentes propriedades mecânicas do CER-10 o torna ideal para uma ampla gama de aplicações de micro-ondas:

-amplificadores de potência

-filtros de guia de ondas

-acopladores direcionais

-outros componentes passivos de microondas

Conclusão

Os laminados Taconic CER-10 oferecem uma proposta de valor única e atraente para projetistas de circuitos de micro-ondas: alta constante dielétrica (10,0) combinada com baixa perda (0,0035 a 10 GHz) e excelentes propriedades mecânicas. Essa combinação permite uma miniaturização significativa do circuito – uma vantagem crítica em aplicações com espaço limitado, como amplificadores de potência compactos, filtros de guia de onda e acopladores direcionais.

As principais vantagens incluem:

Miniaturização de circuitos – Redução de tamanho de até 60% para componentes passivos

Baixa perda – Df de 0,0035 a 10 GHz mantém a integridade do sinal

Excelente estabilidade dimensional – Reforço de vidro tecido com CTE de 13/15 ppm/°C (X/Y)

PTHs confiáveis ​​– CTE baixo no eixo Z de 46 ppm/°C garante confiabilidade em ambientes térmicos

Baixa absorção de umidade (0,02%) – Desempenho elétrico estável em condições úmidas

Certificado de baixa liberação de gases da NASA – Adequado para aplicações aeroespaciais e espaciais

Inflamabilidade V-0 – compatível com UL 94 para sistemas críticos de segurança

Processamento padrão – Pode ser cisalhado, perfurado, fresado e revestido usando métodos padrão de PTFE

Seja usado em amplificadores de potência, filtros de guia de onda ou outros componentes passivos de micro-ondas, o CER-10 fornece uma solução confiável e de alto desempenho para aplicações exigentes de alta frequência.