Rogers PCB

برد مدار چاپی روگرز چیست؟

با اینکه نیازهای مردم به فناوری الکترونیکی روز به روز بیشتر می‌شود، فناوری الکترونیکی به طور مداوم به‌روزرسانی و تکرار می‌شود. همچنین نیازهای مردم به موادی که در ساخت محصولات الکترونیکی استفاده می‌شود، مانند مواد با فرکانس بالا، افزایش یافته است.

مواد برد مدار چاپی روگرز، یک برد با فرکانس بالا است که توسط شرکت روگرز تولید شده است. در مقایسه با برد معمولی اپوکسی رزین، این برد فیبر شیشه‌ای در قسمت میانی ندارد، بلکه بر پایه سرامیک است. وقتی فرکانس کاری برد مدار بالای 500 مگاهرتز باشد، گزینه‌های مواد در دسترس مهندسان طراحی به شدت کاهش می‌یابد.

مواد PCB روگرز دارای ثابت دی‌الکتریک و پایداری دمایی عالی است. ثابت دی‌الکتریک و ضریب انبساط حرارتی آن به خوبی با فویل مس هماهنگی دارد و عیوب PCBهای مبتنی بر PTFE را بهبود می‌بخشد. این ماده برای طراحی‌های با سرعت بالا و همچنین کاربردهای تجاری مایکروویو و RF مناسب است.

به دلیل جذب آب پایین، می‌تواند در محیط‌های با رطوبت بالا استفاده شود. این ماده انتخابی ایده‌آل برای صنعت برد فرکانس بالا است و می‌تواند کیفیت محصولات را از منبع بهبود بخشد.

به طور کلی، PCBهای روگرز با فرکانس بالا را می‌توان به عنوان برد مدار چاپی با فرکانس بالاتر از 1 گیگاهرتز تعریف کرد. این برد‌ها الزامات بسیار بالایی از نظر دقت، خواص فیزیکی و پارامترهای فنی دارند. این برد‌ها به طور رایج در سیستم‌های ماهواره‌ای، سیستم‌های رادیویی، سیستم‌های ارتباطی، سیستم‌های ضد برخورد خودرو و سایر زمینه‌ها استفاده می‌شوند.

طبقه‌بندی سری‌های برد PCB روگرز

مواد PCB سری RO3000® روگرز:

مواد مدار پر شده از جنس سرامیک PTFE. مدل‌های موجود عبارتند از: RO3003G2™، RO3003™، RO3203™، RO3035™، RO3006™، RO3010™، RO3210™ و غیره.

سری TMM® شرکت Rogers - مواد ورقه‌ای مدار چاپی:

مواد کامپوزیتی مبتنی بر سرامیک، هیدروکربن و پلیمرهای گرما سفت. مدل‌های موجود عبارتند از: TMM3، TMM4، TMM6، TMM10، TMM10i و TMM13i.

سری RT/duroid® شرکت Rogers - مواد ورقه‌ای مدار چاپی:

مواد مدارهای با فرکانس بالا RT/duroid®، لایه‌های کامپوزیتی حاوی پرکننده‌های PTFE (فیبر شیشه یا سرامیک) هستند که در کاربردهای با قابلیت اطمینان بالا، هوافضا و دفاعی مورد استفاده قرار می‌گیرند. مدل‌های موجود عبارتند از: RT/duroid® 5880، 5880LZ، 5870، 6002، 6202 و غیره.

سری RO4000® شرکت Rogers - مواد مدار چاپی:

RO4000 خانواده‌ای مطرح و پیشرو در صنعت از لایه‌های و پیش‌پردازهای مبتنی بر هیدروکربن و سرامیک است. مدل‌های موجود عبارتند از: RO4003C، RO4350b، RO4533، RO4534، RO4535، RO4360G2، RO4830، RO4835T، RO4725JXR و RO4730G3.

تحلیل جامع از پارامترهای برد مدار چاپی شرکت Rogers

1. جذب آب پایین
زیرلایه برد مدار چاپی روگرز دارای جذب آب پایین است که می‌تواند به‌طور مؤثر از تغییرات ثابت دی‌الکتریک و اتلاف دی‌الکتریک در محیط‌های مرطوب جلوگیری کند.
2. هماهنگی ضریب انبساط حرارتی
ضریب انبساط حرارتی زیرلایه برد مدار چاپی روگرز و فویل مسی باید یکسان باشد تا از افتادن فویل مسی در اثر انبساط حرارتی جلوگیری شود.
3. ثابت دی‌الکتریک پایدار و کم
هرچه ثابت دی‌الکتریک (Dk) کوچک‌تر باشد بهتر است و سرعت انتقال نسبت معکوس با جذر آن دارد. Dk بزرگ‌تر باعث تأخیر در انتقال سیگنال می‌شود.
4. اتلاف دی‌الکتریک کم
هرچه اتلاف دی‌الکتریک (Df) کوچک‌تر باشد، کیفیت انتقال سیگنال بهتر و اتلاف سیگنال کمتر خواهد بود.

روند فرکانس بالا، مواد برد مدار چاپی فرکانس بالا را پیش می‌راند

در حال حاضر، توسعه بین‌المللی 5G با سرعت در حال پیشرفت است. ایستگاه‌های پایه سنتی 3G/4G از معماری سیستم BBU، RRU و فیدر و آنتن استفاده می‌کنند. با انتقال سیگنال‌های فرکانس بالا، اتلاف به طور طبیعی افزایش می‌یابد. معماری یکپارچه RRU+آنتن می‌تواند اتلاف فیدر را کاهش داده و بهره‌وری را افزایش دهد. بنابراین، یکپارچه‌سازی بالا این امکان را فراهم می‌کند که قطعات پراکنده‌تر با برد مدار چاپی (PCB) جایگزین شوند و در نتیجه استفاده از PCB بهبود یابد.

استفاده از باندهای فرکانس بالا در 5G (طبق دستورالعمل 3GPP که پشتیبانی از 450 مگاهرتز تا 52.6 گیگاهرتز را فراهم می‌کند) به دلایل زیر ضروری است:

1. پهنای باند فرکانس بالا بیشتر است و ظرفیت حمل اطلاعات بیشتری دارد.
2. منابع فرکانس پایین توسط فناوری‌های مخابراتی نسل‌های قبلی اشغال شده‌اند؛

امواج الکترومغناطیسی در باندهای فرکانسی بالا به تضعیف بیشتری حساس‌تر هستند و اتلاف‌های فرستنده و قطعات انتقال باید کنترل شوند. بنابراین مواد حامل باید از برد‌های معمولی به برد‌های فرکانس بالا (مانند برد چاپی Rogers RO4350) ارتقا یابند. به عنوان مثال، برد مدار انعطاف‌پذیر FPC که قبلاً از ماده PI ساخته می‌شد به تدریج توسط ماده LCP با Dk و Df پایین‌تر جایگزین شده است. به عنوان مثال، شرکت Apple از ماده LCP در آنتن آی‌فون X استفاده کرده است.

بخش ایستگاه پایه نیز باید از برد‌های مدار چاپی (PCB) ساخته شده از مواد فرکانس بالا مانند Rogers RO4350 استفاده کند. راه‌حل‌های رایج شامل برد مداری هیدروکربنی یا PTFE هستند که هزینه‌ی آن‌ها 1.5 تا 3 برابر بیشتر از برد‌های معمولی است. استفاده از مواد فرکانس بالا در برد‌های AAU فرکانس متوسط و بالای 5G به طور قابل توجهی افزایش یافته و ارزش هر برد نیز به همین ترتیب افزایش پیدا کرده است.

برد چاپی Rogers & برد چاپی PTFE: برد چاپی فرکانس بالا

محدودیت لایه

معمولاً ما فقط می‌توانیم زیرلایه‌های آلومینیومی تک‌لایه و زیرلایه‌های آلومینیومی دو لایه تولید کنیم. به دلیل محدودیت‌های فرآیند تولید، تولید زیرلایه‌های آلومینیومی چندلایه دشوار است، بنابراین نمی‌تواند نیازهای طراحی‌های پیچیده چندلایه را برآورده کند.

انعطاف‌پذیری ضعیف

مواد فلزی آلومینیوم دارای سفتی بالا و نرمی پایین هستند و به اندازه زیرلایه‌های پلی‌ایماید یا پلی‌استر انعطاف‌پذیر نیستند. بنابراین در کاربردهایی که نیاز به خمش مکرر دارند، مناسب نیستند.

ضریب انبساط حرارتی نامناسب

ضریب انبساط حرارتی زیرلایه‌های آلومینیومی نسبتاً بالا است و با برخی از اجزا و مواد لحیم‌کاری متفاوت است. عدم تطابق ضریب انبساط حرارتی دو ماده می‌تواند به راحتی باعث آسیب به اتصالات لحیم‌کاری یا لایه‌لایه شدن شود و قابلیت اطمینان کلی را تحت تأثیر قرار دهد.

زیرلایه‌های آلومینیومی نیازمندی‌های فرآیندی اضافی را به همراه دارند

در مقایسه با زیرلایه‌های معمولی، خواص فلزی زیرلایه‌های آلومینیومی نیازمند زمان بیشتری برای در نظر گرفتن در مراحل ساخت و مونتاژ هستند که این امر باعث افزایش پیچیدگی فرآیند و هزینه‌ها می‌شود.

هزینه بالا

اگرچه زیرلایه‌های آلومینیومی در مدیریت حرارتی مزایای قابل توجهی دارند، اما در مقایسه با مواد سنتی FR4، برد مدارهای آلومینیومی هزینه‌های بیشتری برای مواد، فرآیندهای ساخت خاص و نیازهای پردازش سطحی دارند، بنابراین هزینه کلی ساخت افزایش می‌یابد.

زمینه‌های کاربردی برد مدارهای آلومینیومی

در زمینه‌های فرکانس رادیویی (RF) و مایکروویو، برد PCBهای PTFE (پلی تترا فلوئورو اتیلن) از جمله برد‌های مهم مدارهای فرکانس بالا محسوب می‌شوند. این برد‌ها دارای اتلاف سیگنال بسیار پایین، عملکرد عالی در انتقال سیگنال و مقاومت بالا در برابر دما هستند و به همین دلیل به طور گسترده در تجهیزاتی مانند رادار، ایستگاه‌های پایه 5G، ارتباطات ماهواره‌ای و ماژول‌های ارتباطی فرکانس بالا استفاده می‌شوند.

بسیاری از مدارهای چاپی با کیفیت بالای روگرز مانند سری RO3000 و سری RT/duroid در واقع بر پایه مواد PTFE هستند. این مواد دی‌الکتریک ثابت را در فرکانس‌های بالا حفظ کرده و اتلاف بسیار کمی در انتقال سیگنال دارند، که آن‌ها را برای مدارهای سرعت بالا و مدارهای فرکانس رادیویی (RF) مناسب می‌کند.

در مقایسه با برد FR4 سنتی، عملکرد آن‌ها در فرکانس‌های بالا ضعیف‌تر است و برای محصولات با کارایی بالا کافی نیست. بنابراین، برای پروژه‌های فرکانس بالا یا پروژه‌های با قابلیت اطمینان بالا (مانند 5G و رادار)، مواد مدار چاپی روگرز یا PTFE انتخاب اول هستند.

ویژگی‌های متریال مدار چاپی روگرز و روندهای صنعتی

مدار چاپی روگرز یک برد خاص با آستانه فنی بالا، عملیات دشوار و هزینه زیاد در ساخت نمونه سریع است. بنابراین، بسیاری از کارخانه‌های تولید کننده نمونه کوچک مدار چاپی به دلیل سفارشات کوچک یا فرآیندهای پیچیده، تمایلی به تولید آن ندارند.

استفاده از متریال راجرز RO4350B برای مهندسان RF در طراحی تطبیق امپدانس شبکه، کنترل امپدانس خط انتقال و غیره مناسب است. این متریال دارای اتلاف دی الکتریکی پایین بوده و در کاربردهای فرکانس بالا مزایای قابل توجهی دارد. ثابت دی الکتریک آن در دامنه وسیعی از فرکانس بسیار پایدار است و مقدار طراحی آن 3.66 تعیین شده که برای کاربردهای پهنای باند مناسب است.

متریال راجرز RO4003 را می‌توان با استفاده از مسواک‌های نایلونی معمولی فرآوری کرد و قبل از فرآیند آبکاری مس شیمیایی نیازی به پیش‌تیمار خاصی ندارد. سیستم رزین با نقطه گذرا (TG) بالا (280°C+) دارد که در حین فرآیند سوراخکاری به رنگ پریدن تمایلی ندارد. در صورت وجود لکه، می‌توان آن‌ها را با استفاده از پلاسمای CF4/O2 یا فرآیند دو مرحله‌ای پرمنگنات پتاسیم پاک کرد.

RO3003 یک متریال کامپوزیتی PTFE با پرکننده سرامیکی است که برای کاربردهای مایکروویو و RF مناسب است. ثابت دی الکتریک آن در کل محدوده دمایی بسیار پایدار است و عامل اتلاف آن در فرکانس 10GHz تنها 0.0013 می‌باشد.

نیازهای پخت RO4000 قابل مقایسه با شیشه اپوکسی است و در شرایط عادی نیازی به تیمار خاصی نیست، اما باید در استفاده از تجهیزات دمای بالا مانند لحیم کاری ریفلاکس مادون قرمز به خطر آتش سوزی توجه کرد.

با توانایی تولید حرفه‌ای و خدمات با کیفیت، شرکت LHD به دلیل ارائه خدمات یکپارچه و برجسته، اعتماد و تحسین بالایی از سوی مشتریان کسب کرده است.

بهترین تولیدکننده برد مدار چاپی Rogers - LHD

lHD یکی از بهترین تولیدکنندگان برد مدار چاپی Rogers در چین است. ما تجهیزات تولید حرفه‌ای و کاملاً اتوماتیک داریم و قادر به انجام مستقل تمامی مراحل پردازش هستیم.
در شرکت LHD، ما قادر به تامین انواع مواد برد مدار چاپی Rogers هستیم، مانند: برد مدار چاپی Rogers 4003، برد مدار چاپی Rogers 4350، برد مدار چاپی Rogers 5880، برد مدار چاپی RO3003، برد مدار چاپی RO6002، برد مدار چاپی Rogers FR4، برد مدار چاپی TTM10، برد مدار چاپی سرامیکی Rogers، برد مدار چاپی PTFE Rogers و غیره.
3. شرکت ال اچ دی در طول 20 سال گذشته از توسعه، تجربیات غنی مدیریتی و تولیدی را کسب کرده است و همواره به رویکرد کاری صادقانه و مسئولانه و همچنین تلاش برای کیفیت و فلسفه مدیریت پایدار پایبند بوده است.
4. به عنوان یک شریک مورد اعتماد، ما خدمات ممتازی ارائه می‌دهیم و قادر به حل هرگونه مشکل در فرآیند ساخت برد PCB راجرز هستیم. در نهایت، خدمات پس از فروش مستمری نیز ارائه می‌دهیم.
5. ما متعهدیم با محصولات با کیفیت بالا، توانایی‌های فنی قوی، قیمت‌های مناسب و خدمات کارآمد در کنار مشتریان خود همراه باشیم. در صورت داشتن هرگونه نیاز نسبت به برد PCB راجرز، لطفاً با ما تماس بگیرید.