Neexistuje žiadny absolútny univerzálny „najlepší materiál“ pre vysoko-dosky plošných spojov a neexistuje ani jeden „kráľ nákladov-efektívnosti“. Každý z týchto troch má nenahraditeľné výhody v rôznych frekvenčných pásmach, aplikačných scenároch a rozpočtových obmedzeniach. Séria keramických výplní Rogers je preferovanou komplexnou nákladovou-efektívnosťou pre väčšinu komerčných vysokofrekvenčných projektov, Taconic má výraznejšiu nákladovú výhodu v scenároch strojárskej hromadnej výroby a čistý PTFE je nenahraditeľný v scenároch extrémneho výkonu s milimetrovými vlnami.
Porovnanie výkonu jadra troch typov materiálov
| Typ materiálu | Typický model | 10 GHz až Dk | 10 GHz až Df | Základné výkonové charakteristiky |
|---|---|---|---|---|
| Rogers (na báze keramiky/PTFE) | RO4350B, RO5880 | 3.48 / 2.2 | 0.0037 / 0.0009 | Silná stabilita dielektrickej konštanty, dobrá tepelná vodivosť a vysoká mechanická pevnosť |
| Taconic (zosilnenie PTFE) | TLY-5, TLX-8 | 2.2 / 2.55 | 0.0009 / 0.0015 | Vynikajúca mechanická rozmerová stálosť a vysoký stupeň štandardizácie pri spracovaní |
| Doska potiahnutá meďou z čistého PTFE- | Všeobecná kvalita PTFE CCL | 2.2 | 0.0009 | Extrémne nízke dielektrické straty, odolnosť voči vysokej teplote a korózii |
Výhody, nevýhody a nákladovo{0}}efektívnosť umiestnenia troch typov materiálov
séria Rogers
Výhody: Rad RO4000 možno priamo spracovať pomocou štandardnej technológie FR-4 bez potreby špeciálnej predbežnej úpravy pórov PTFE-. Spoľahlivosť viacvrstvových doskových metalizovaných otvorov je vysoká a tepelná vodivosť môže dosiahnuť 0,69 W/m · k. Má vynikajúci výkon pri riadení nárastu teploty v scenároch s vysokým výkonom, vysokú priemyselnú univerzálnosť a vyspelý dodávateľský reťazec a zdroje spracovania.
Nedostatok: Vysokovýkonné modely s milimetrovými vlnami (ako RO5880) majú relatívne vysokú jednotkovú cenu surovín a niektoré špeciálne špecifikácie majú dlhšie dodacie lehoty.
Nákladovo efektívne umiestnenie: Komplexná prvá voľba pre vysokofrekvenčné scenáre komerčného stupňa-pod 10 GHz, vyvážený výkon, výťažnosť spracovania a-dlhodobú spoľahlivosť. Je to hlavný výber pre automobilový radar, zosilňovač základňovej stanice 5G a riadiacu dosku priemyselných robotov.
Séria Taconic
Výhody: Štruktúra vystužená sklenenými vláknami prináša vyššiu mechanickú pevnosť, silnú schopnosť tenkých dosiek proti skrúteniu, vyššiu výťažnosť spracovania veľkých-panelov, výrobcovia DPS nazbierali množstvo štandardizovaných skúseností s procesmi laminovania a vŕtania a náklady na komplexné spracovanie v štádiu hromadnej výroby sú o 10 až 15 % nižšie ako pri modeli Rogers s rovnakými parametrami.
Nedostatok: Existuje menej možností pre modely s ultra-vysokou tepelnou vodivosťou a adaptabilita na scenáre s extrémne vysokým{1}}výkonom je o niečo horšia ako Rogers.
Umiestňovanie nákladovej efektívnosti: Optimalizácia nákladov pre inžinierske projekty hromadnej výroby, ktorá môže ešte viac znížiť celkové výrobné náklady pri veľkých{0}}veľkých anténnych doskách a hromadných projektoch s milimetrovými vlnami s vysokými požiadavkami na rozmerovú stabilitu pri zachovaní rovnakého výkonu.
Doska potiahnutá meďou z čistého PTFE-
Výhody: Dielektrická strata môže byť až 0,0004, rozsah teplotnej odolnosti pokrýva -80 stupňov ~{2}} stupňov, je odolný voči silnej kyslej a alkalickej korózii a strata prenosu signálu vo frekvenčnom pásme milimetrových vĺn nad 40 GHz je oveľa nižšia ako u prvých dvoch typov materiálov. Má extrémne silnú chemickú inertnosť a je vhodný pre vojenské a letecké scenáre, ktoré vyžadujú opakované opravy.
Nedostatok: Cena suroviny je 5-8 krát vyššia ako cena FR-4 a na zabezpečenie priľnavosti metalizácie otvorov je potrebná povrchová aktivačná úprava roztokom naftalénu sodného. Procesy vŕtania a laminovania majú vysoké prahové hodnoty, nízku výťažnosť spracovania a celkové komplexné náklady sú oveľa vyššie ako prvé dva typy modifikovaných materiálov PTFE.
Nákladovo efektívne určovanie polohy: Je nevyhnutná{0}}výber pre scenáre s extrémne vysokou frekvenciou/extrémnym prostredím a jeho nenahraditeľná hodnota sa môže prejaviť iba v scenároch, v ktorých musí byť zabezpečená extrémna integrita signálu, ako je satelitná komunikácia nad 40 GHz a vojenský radar. Jeho použitie v bežných komerčných projektoch výrazne zvýši zbytočné náklady.
Návrhy na výber pre rôzne scenáre
Úvod do vysoko{0}}frekvenčného vzorkovania a prvej{1}}výroby vysokofrekvenčných dosiek-: Uprednostňuje sa Rogers RO4350B, pretože má najlepšiu kompatibilitu procesov a najnižšie náklady na pokusy a chyby.
Projekt sériovo vyrábaného-milimetrového radaru a 5G antény na miliónovej úrovni: Taconic TLY-5 je vybraný tak, aby vyvážil špičkový-výkon a výnos hromadnej výroby s najvyššou celkovou nákladovou efektívnosťou.
Scenár milimetrového vlnového radaru namontovaného vo vozidle, satelitnej komunikácie a vojenského radaru nad 77 GHz: Vyberte si upravené modely Rogers RO5880 alebo Taconic na báze PTFE, čistý PTFE sa používa iba pre mimoriadne-vysokofrekvenčné špeciálne scenáre nad 40 GHz.
Modul vysokovýkonného zosilňovača, riadiaca doska priemyselného robota s vysokou záťažou: Uprednostňuje sa Rogers RO4350B, pretože jeho vysoká tepelná vodivosť môže výrazne zlepšiť priemerný čas medzi poruchami modulu.