Ni absolutno univerzalnega »najboljšega materiala« za visoko-frekvenčne PCB plošče, niti ne obstaja en sam »kralj stroškovne{1}}učinkovitosti«. Vsak od treh ima nenadomestljive prednosti v različnih frekvenčnih pasovih, scenarijih uporabe in proračunskih omejitvah. Rogersova serija keramičnih polnil je prednostna celovita stroškovno-učinkovitost za večino komercialnih visokofrekvenčnih-projektov, Taconic ima vidnejšo stroškovno prednost v inženirskih scenarijih množične proizvodnje, čisti PTFE pa je nenadomestljiv v scenarijih ekstremne zmogljivosti milimetrskega vala.
Primerjava delovanja jedra treh vrst materialov
| Vrsta materiala | Tipičen model | 10GHz下Dk | 10GHz下Df | Glavne značilnosti delovanja |
|---|---|---|---|---|
| Rogers (napolnjen s keramiko/na osnovi PTFE) | RO4350B, RO5880 | 3.48 / 2.2 | 0.0037 / 0.0009 | Močna stabilnost dielektrične konstante, dobra toplotna prevodnost in visoka mehanska trdnost |
| Taconic (PTFE ojačitev) | TLY-5,TLX-8 | 2.2 / 2.55 | 0.0009 / 0.0015 | Odlična mehanska dimenzijska stabilnost in visoka stopnja standardizacije pri obdelavi |
| Plošča, prevlečena s-čistim PTFE bakrom | PTFE CCL splošne kakovosti | 2.2 | 0.0009 | Izjemno nizka dielektrična izguba, odpornost na visoke temperature in korozijo |
Prednosti, slabosti in pozicioniranje-stroškovne učinkovitosti treh vrst materialov
serija Rogers
Prednosti: Serijo RO4000 je mogoče neposredno obdelati s standardno tehnologijo FR-4 brez potrebe po posebni predobdelavi por PTFE-. Zanesljivost več-metaliziranih lukenj iz večplastnih plošč je visoka, toplotna prevodnost pa lahko doseže 0,69 W/m · k. Ima odlično zmogljivost nadzora dviga temperature v scenarijih visoke porabe energije, visoko industrijsko univerzalnost ter zrelo dobavno verigo in procesne vire.
Pomanjkljivost: Visokokakovostni modeli z milimetrskimi valovi (kot je RO5880) imajo razmeroma visoko ceno na enoto za surovine, nekatere posebne specifikacije pa imajo daljše dobavne roke.
Stroškovno učinkovito pozicioniranje: celovita prva izbira za visoko{0}}frekvenčne scenarije komercialnega razreda pod 10 GHz, ki uravnotežijo zmogljivost, izkoristek obdelave in dolgoročno-zanesljivost. Je glavna izbira za avtomobilski radar, ojačevalnik bazne postaje 5G in krmilno ploščo industrijskega robota.
Serija Taconic
Prednosti: Struktura, ojačana s steklenimi vlakni, prinaša večjo mehansko trdnost, močno proti zvijanju tankih plošč, večji izkoristek obdelave velikih-plošč, proizvajalci tiskanih vezij so si nabrali veliko standardiziranih izkušenj pri postopkih laminiranja in vrtanja, obsežni stroški obdelave v fazi množične proizvodnje pa so 10–15 % nižji kot pri modelu Rogers z enakimi parametri.
Pomanjkljivost: Manj možnosti je za modele z ultra-visoko toplotno prevodnostjo, prilagodljivost scenarijem ekstremne-moči pa je nekoliko slabša od Rogersove.
Pozicioniranje glede stroškovne učinkovitosti: Optimizacija stroškov za inženirske projekte množične proizvodnje, ki lahko še dodatno zmanjšajo skupne proizvodne stroške pri velikih-velikih antenskih ploščah in projektih serijskih radarjev z milimetrskimi valovi z visokimi zahtevami glede dimenzijske stabilnosti ob ohranjanju enake zmogljivosti.
Plošča, prevlečena s-čistim PTFE bakrom
Prednosti: Dielektrična izguba je lahko tako nizka kot 0,0004, območje temperaturne odpornosti zajema -80 stopinj ~+150 stopinj, odporen je na močno kislinsko in alkalno korozijo, izguba prenosa signala v frekvenčnem pasu milimetrskega vala nad 40 GHz pa je veliko nižja kot pri prvih dveh vrstah materialov. Ima izjemno močno kemično inertnost in je primeren za vojaške in vesoljske scenarije, ki zahtevajo ponavljajoča se popravila.
Pomanjkljivost: cena surovine je 5-8-krat višja od FR-4, površinska aktivacijska obdelava z raztopino natrijevega naftalena pa je potrebna za zagotovitev oprijema metalizacije lukenj. Postopka vrtanja in laminiranja imata visoke pragove, nizek izkoristek obdelave in skupni celoviti stroški so veliko višji od prvih dveh vrst modificiranih PTFE materialov.
Stroškovno učinkovito pozicioniranje: To je-obvezna izbira za ekstremno visoke-frekvenčne/ekstremne okoljske scenarije, njegova nenadomestljiva vrednost pa se lahko odraža le v scenarijih, kjer je treba zagotoviti izjemno celovitost signala, kot sta satelitska komunikacija nad 40 GHz in vojaški radar. Njegova uporaba v običajnih komercialnih projektih bo znatno povečala nepotrebne stroške.
Predlogi izbire za različne scenarije
Uvod v visoko{0}}vzorčenje in prvo-proizvodnjo visoko{2}}frekvenčnih plošč: Prednost je Rogers RO4350B, saj ima najboljšo združljivost postopka ter najnižje stroške poskusov in napak.
Projekt radarjev z milimetrskimi valovi-proizvedene milijonske mase in antene 5G: Taconic TLY-5 je izbran za ravnovesje zmogljivosti-najvišje ravni in izkoristka množične proizvodnje z najvišjo splošno stroškovno učinkovitostjo.
Radar milimetrskih valov, nameščen v vozilu, scenariji satelitske komunikacije in vojaškega radarja nad 77 GHz: izberite ustrezne modele Rogers RO5880 ali Taconic, ki temeljijo na modificiranem PTFE, čisti PTFE se uporablja samo za ultra-visokofrekvenčne posebne scenarije nad 40 GHz.
Modul ojačevalnika visoke moči, krmilna plošča industrijskega robota z visoko obremenitvijo: Prednost je Rogers RO4350B, saj lahko njegova visoka toplotna prevodnost znatno izboljša povprečni čas med okvarami modula.