Descrição de produto
Solução de PCB de alta frequência híbrida RO4003C + S1000-2M 8-Layer Custom Board
P: O que é esta solução de PCB híbrido, e o que ela consegue?
R: Esta solução combina o Rogers RO4003C (um laminado cerâmico de hidrocarbonetos de alta frequência) com o S1000-2M (um material de alto desempenho do tipo FR-4 ′ da Shengyi) em um único empilhamento híbrido de 8 camadas.As camadas superior e inferior utilizam 0.203mm RO4003C para a integridade ideal do sinal de RF, enquanto o núcleo interno usa S1000-2M para o encaminhamento multicamadas confiável e econômico.
O produto de referência é especificado como:
- 8 camadas, espessura final 1,6 mm
- Camadas externas: 1 oz de cobre.
- Revestimento de superfície: ENIG (Ouro de imersão)
- Via cega: L1 ̇L2 e L7 ̇L8
- Vias com resina: 0,2 mm, 0,25 mm, 0,35 mm
- Máscara de solda verde, tela de seda branca, painel 273 mm × 185 mm
Este projeto híbrido oferece desempenho de alta frequência onde é importante (camadas externas) e roteamento de alta densidade e econômico no interior, ideal para front-ends de RF, células pequenas 5G e módulos de radar.
Principais conclusões
| |
Destaque fundamental |
Descrição |
| ① |
Híbridos empilhados |
Combina o Rogers RO4003C (grado RF) e o Shengyi S1000-2M (FR-4 de alto TG) numa placa ¢ equilibrando desempenho e custo. |
| ② |
Camadas externas otimizadas por RF |
As camadas RO4003C superior e inferior fornecem baixo Dk (3,38±0,05) e baixo Df (0,0027 @ 10GHz) para lançamento e terminação de sinal limpo. |
| ③ |
Núcleo de alta temperatura |
O núcleo S1000-2M oferece Tg = 185°C (DMA), Td = 355°C e excelente confiabilidade CAF/IST ideal para roteamento interno de alta camada. |
| ④ |
Capacidades avançadas de IDH |
Suporta vias cegas (L1?? L2, L7?? L8) e vias cheias de resina (0,2/0,25/0,35mm) permitindo a saída e o controle de impedância de BGA densos. |
| ⑤ |
Compatível com RoHS e sem chumbo |
Ambos os materiais são totalmente compatíveis com processos de montagem sem chumbo (pico de refluxo > 260°C). |
| ⑥ |
Confiabilidade comprovada |
S1000-2M passou IST >2000 ciclos, CAF >1000 horas, e 6 × 260 °C reflow garantindo desempenho de campo a longo prazo. |
1. Visão geral do material RO4003C (Rogers)
O RO4003C é um laminado cerâmico de hidrocarbonetos da Rogers Corporation, projetado especificamente para aplicações de RF/microondas de alta frequência.Preenche a lacuna de desempenho entre os materiais à base de PTFE e o FR-4 padrão, oferecendo:
Dk baixo e estável 3.38 ± 0.05 (processo) / 3.55 (projeto) a partir de 8 40 GHz
Fator de dissipação baixo 0.0027 @ 10 GHz, 0.0021 @ 2.5 GHz
Coeficiente de temperatura Dk muito baixo ¥ +40 ppm/°C (estável entre -50°C e 150°C)
Tg elevado > 280°C (TMA) e Td = 425°C ‡ robustez térmica excepcional
CTE de baixo eixo Z ‡ ~ 46 ppm/°C ‡ garante furos de revestimento confiáveis
Compatível com o processo FR-4 ∙ não é necessária gravação de sódio ou preparação especial
Principais propriedades elétricas (RO4003C):
| Imóveis |
Valor |
Condição |
| Constante dielétrica (processo Dk) |
3.38 ± 0.05 |
10 GHz / 23°C |
| Constante dielétrica (projeto Dk) |
3.55 |
8 ̊40 GHz |
| Fator de dissipação (Df) |
0.0027 / 0.0021 |
10 GHz / 2,5 GHz |
| Tεr (coeficiente térmico de Dk) |
+40 ppm/°C |
-50°C a 150°C |
| Resistividade de volume |
10,7 × 1010 MΩ·cm |
COND A |
| Resistividade de superfície |
4.2 × 109 MΩ |
COND A |
| Força elétrica |
31.2 kV/mm (780 V/mil) |
0.51mm |
| Absorção de umidade |
00,06% |
48 horas de imersão @ 50°C |
Mecânico e térmico (RO4003C):
| Imóveis |
X / Y / Z |
Valor |
| Módulo de tração |
X / Y |
19,650 / 19,450 MPa (2,850 / 2,821 ksi) |
| Resistência à tração |
X / Y |
139 / 100 MPa (20,2 / 14,5 ksi) |
| Força flexural |
- Não. |
276 MPa (40 kpsi) |
| TEC |
X / Y / Z |
11 / 14 / 46 ppm/°C (-55 a 288°C) |
| Tg (TMA) |
- Não. |
> 280°C |
| Td (TGA) |
- Não. |
425°C |
| Conductividade térmica |
- Não. |
0.71 W/m·K |
| Resistência da casca de cobre |
- Não. |
10,05 N/mm (6,0 pli) |
Espessuras padrão disponíveis: 0.008 " (0.203 mm), 0.012", 0.016", 0.020", 0.032", 0.060" ¢ nosso projeto usa 0.203 mm (8 mil) para as camadas externas.
Aplicações: radar automotivo (77 GHz), antenas 5G mmWave, rádios ponto a ponto, comunicações por satélite, equipamentos de teste e medição.
2. Visão geral do material S1000-2M (Shengyi)
O S1000-2M é um laminado de alto desempenho, de alta Tg FR-4® do tipo da Shengyi Technology, projetado para placas multicamadas que exigem excelente confiabilidade térmica e resistência ao CAF.
Backplanes e placas de servidores de alto número de camadas
Eletrónica automóvel e industrial
Equipamento da estação de base
Qualquer aplicação que exija compatibilidade e fiabilidade a longo prazo da solda sem chumbo
Propriedades essenciais (S1000-2M):
| Imóveis |
Condição |
Especificações |
Valor típico |
| Tg (DMA) |
- Não. |
≥ 180°C |
185°C |
| Td (perda de 5% em peso) |
- Não. |
≥ 340°C |
355°C |
| CTE (eixo Z, pré-Tg) |
- Não. |
≤ 60 ppm/°C |
41 ppm/°C |
| CTE (eixo Z, pós-Tg) |
- Não. |
≤ 300 ppm/°C |
208 ppm/°C |
| CTE (eixo Z, 50 ̊260°C) |
- Não. |
≤ 3,0% |
2.40% |
| T260 / T288 / T300 |
TMA |
≥ 30 / ≥ 5 / ≥ 2 min |
60 / 30 / 15 minutos |
| Tensião térmica (288°C de mergulho de solda) |
- Não. |
> 10 anos, sem delam |
> 100s, sem delam |
| Força de descascagem (1 oz) |
288°C/10s |
≥ 1,05 N/mm |
1.3 N/mm |
| Absorção de água |
D-24/23 |
≤ 0,5% |
00,08% |
| CTI (índice de acompanhamento comparativo) |
IEC60112 |
PLC3 (175~250V) |
PLC3 (200V) |
| Resistividade de volume |
Após umidade / E-24/125 |
≥106 / ≥103 MΩ·cm |
6.79×107 / 2.19×108 |
| Resistividade de superfície |
Após umidade / E-24/125 |
≥ 104 / ≥ 103 MΩ |
3.16 × 106 / 2.24 × 107 |
| Constante dielétrica (Dk) |
@ 1 GHz / @ 1 MHz |
¥ / ≤5.4 |
4.6 / 4.9 |
| Fator de dissipação (Df) |
@ 1 GHz / @ 1 MHz |
¥ / ≤0.035 |
0.018 / 0.015 |
| Inflamabilidade |
UL94 |
V-0 |
V-0 |
Validação da fiabilidade (S1000-2M):
Quadro de 24 camadas (0,13 mm de núcleo, 4,0 mm de espessura total, orifício de 0,35 mm min, relação de aspecto 11.51 ¢ passou 5 × 260 °C refluxo livre de chumbo.
IST (Interconnect Stress Test) ′′ placa de 20 camadas, > 2000 ciclos de alimentação (temperatura ambiente a 150°C), sem falha.
O ensaio CAF (Filamento Anódico Condutor) de 20 camadas, com THTH 16/20 mil, > 1000 horas a 65°C/87%RH/100V DC, foi aprovado.
3. PCB personalizado 8 camadas de empilhamento híbrido
Esta placa representa a nossa capacidade de integrar materiais diferentes num único PCB de alta fiabilidade com recursos HDI avançados.
Especificações básicas
| Ponto |
Especificações |
| Número de camadas |
8 camadas |
| Tipo de empilhamento |
Híbrido Top/Bottom: RO4003C (0,203mm); Núcleo interno: S1000-2M |
| Espessura do quadro acabado |
1.6 mm |
| Camada exterior de cobre |
1 oz (tanto de cima como de baixo) |
| Capa interna de cobre |
Misturado ¥ 0,5 oz / 1 oz (concebido para os requisitos de sinal/potência) |
| Revestimento de superfície |
ENIG (Ouro de imersão) - excelente para componentes finos e ligação de fios |
| Máscara de Soldadura / Lenda |
Máscara de solda verde / serigrafia branca (ambos lados) |
| Tamanho do painel |
273 mm × 185 mm (1 peça, incluindo bordas de fabrico) |
Características avançadas de HDI e Via
| Características |
Detalhes |
Benefício |
| Vias Cegas |
L1L2, L7L8 |
Elimina efeitos de estobos nas camadas de RF; melhora a integridade do sinal |
| Vias cheias de resina |
0Diâmetros de 0,2 mm, 0,25 mm, 0,35 mm |
Fornece superfícies planas e soldáveis; permite o design via-in-pad para roteamento BGA |
| Pesos de cobre misturados |
0.5 oz interior / 1 oz exterior |
Otimiza o controlo da impedância (interior) e a capacidade de corrente (exterior) |
| Ligação de materiais híbridos |
RO4003C + S1000-2M com prepreg compatível |
Equilibra o desempenho de RF e resistência mecânica em toda a placa |
Híbridos empilhados
Esta configuração garante que os caminhos de RF críticos residam inteiramente dentro do RO4003C, enquanto a maior parte das camadas digitais e de potência usa o S1000-2M, dando-lhe o melhor de ambos os mundos.
Tabela de comparação: RO4003C versus S1000-2M versus FR-4 típico
| Parâmetro |
RO4003C (Rogers) |
S1000-2M (Shengyi) |
Padrão FR-4 (High-Tg) |
| Dk @ 1 GHz / 10 GHz |
3.38 (10GHz) / 3.55 (8?? 40GHz) |
~ 4,6 (1GHz) / |
- 4,2 ¢ 4.5 |
| Df @ 10 GHz / 1 GHz |
0.0027 (10 GHz) |
0.018 (1 GHz) |
0.015-0.020 |
| Tg (DMA/TMA) |
> 280°C (TMA) |
185°C (DMA) |
- 170°C a 180°C |
| Td (TGA) |
425°C |
355°C |
~ 340°C |
| Eixo CTE Z (antes/após Tg) |
~ 46 ppm/°C |
41 / 208 ppm/°C |
~ 50 ¢ 70 / 250 ¢ 350 |
| Conductividade térmica |
0.71 W/m·K |
- Não. |
- 0,3 ‰ 0.5 |
| Absorção de umidade |
00,06% |
00,08% |
~ 0,3 ∼ 0,5% |
| Compatibilidade dos processos |
Compatível com o FR-4 |
Padrão FR-4 |
Padrão FR-4 |
| Aplicação primária |
RF/mmWave front-end |
Número de camadas digitais/backplane |
Digitalização geral |
| Custo relativo |
Mais alto |
Meio |
Baixo |
Áreas de Aplicação onde este PCB híbrido se destaca
- 5G Pequenas Células / Estações Base
- Radar automóvel (76 ∼ 81 GHz)
- Antenas de matriz de fases
- Aeronáutica e Defesa
- Módulos digitais + RF de alta velocidade
P1: Por que escolher um empilhador híbrido em vez de todo-RO4003C?
R: Otimização de custos. O RO4003C é significativamente mais caro do que os materiais do tipo FR-4. Usando o RO4003C apenas nas camadas externas onde o desempenho de RF é importante, e o S1000-2M para as camadas internas,Reduzimos o custo do material mantendo o desempenho de RF crítico.
P2: São RO4003C e S1000-2M compatíveis em termos de laminação?
R: Sim. Ambos os materiais são sistemas termorresistentes compatíveis com os ciclos de laminação FR-4 padrão.
P3: Pode suportar projetos controlados por impedância nesta placa híbrida?
R: Absolutamente. Podemos calcular e controlar impedanças diferenciais / de extremidade única nas camadas RO4003C e S1000-2M com base em seus requisitos de geometria de empilhamento e traço.
P4: Qual é o mínimo através do diâmetro que você pode perfurar e preencher?
A: Apoiamos a perfuração mecânica até 0,15 mm e o enchimento de resina para vias tão pequenas quanto 0,2 mm (conforme especificado neste projeto: 0,15 mm).2, 0.25, 0,35 mm).
Q5: O ENIG (Immersion Gold) é adequado para aplicações de RF?
R: Sim. O ENIG fornece uma superfície plana, soldável e boa resistência à corrosão.mas o ENIG é amplamente aceito para a maioria dos projetos de RF até 40GHz.
P6: Qual é o prazo para este quadro híbrido de 8 camadas?
R: O tempo de produção típico do protótipo é de 10 a 15 dias úteis para este empilhamento com vias cegas e enchimento de resina.
Q7: Você fornece assistência no projeto de empilhamento?
R: Sim. A nossa equipa de engenheiros pode ajudá-lo a definir as atribuições de camadas, calcular a impedância e otimizar a pilha híbrida para fabricação e integridade do sinal.
P8: Quais são as condições de armazenamento do prepreg S1000-2M?
A: A curto prazo (< 3 meses): < 23°C, < 50% RH. A longo prazo (até 6 meses): 5°C. Mantenha-se sempre embrulhado em material à prova de umidade e evite a luz UV/forte.
P9: Você pode construir esta placa com folha LoPro em RO4003C para menor perda?
R: Sim. A Rogers oferece RO4003C com folha LoPro® (tratada reversa) para reduzir a perda de inserção.
P10: Este projecto está em conformidade com as normas IPC?
R: Sim. O RO4003C está em conformidade com o IPC-4103/10, e o S1000-2M atende às especificações IPC-4101 aplicáveis.
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Como um fornecedor de PCB especializado baseado na China, temos uma vasta experiência com materiais híbridos de alta frequência e processos HDI complexos.Nós fornecemos:
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Ensaios elétricos (sonda voadora / dispositivo)
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