Yüksek Frekanslı Uygulamalar İçin Özel Rogers HDI PCB'leri: Özellikleri, Faydaları ve Performansı

Müşteri-Antroize Görüntüler

Yüksek frekanslı elektronik dünyasında-5G mmwave baz istasyonlarından otomotiv radar sistemlerine kadar-standart FR4 PCB'ler kısalır. Bu cihazlar, 28GHz+'da sinyal bütünlüğünü koruyan, termal strese direnen ve minyatürleştirmeyi mümkün kılan substratları gerektirir. Özel Rogers HDI PCB'lere girin: Rogers'ın yüksek performanslı laminatları ve HDI (yüksek yoğunluklu ara bağlantı) teknolojisi ile tasarlanmış, eşsiz elektriksel stabilite, düşük sinyal kaybı ve kompakt tasarımlar sunarlar.

Global Rogers PCB pazarının, 5G genişlemesi, EV radar benimseme ve havacılık/savunma talebi ile yönlendirilen 2030'a (Grand View Research)% 7,2 CAGR'de büyümesi bekleniyor. Mühendisler ve üreticiler için, Rogers HDI PCB'lerinin benzersiz özelliklerini anlamak, katı yüksek frekanslı gereksinimleri karşılayan ürünler oluşturmak için kritik öneme sahiptir. Bu kılavuz temel özelliklerini bozar, bunları geleneksel FR4 PCB'leriyle karşılaştırır ve LT Circuit'in Rogers HDI çözümlerinin neden öne çıktığını-veri odaklı bilgiler ve gerçek dünya uygulama örnekleri ile vurgular. İster 28GHz 5G sensörü ister 77GHz otomotiv radarı tasarlarsanız, bu bilgiler en yüksek performansının kilidini açmanıza yardımcı olacaktır.

Kilit çıkarımlar
1. Rogers HDI PCB'ler, 2.2-3.8 (FR4'ün 4.0-4.8'e karşı) ve 0.0009'a kadar düşük teğet (DF) dielektrik sabiti (DK) ve sinyal kaybını 28GHz'de% 60 oranında düşürür.
2.HDI entegrasyonu (mikrovias, ince izler), minyatürleştirilmiş 5G ve giyilebilir cihazlar için kritik olan standart Rogers PCB'lerine göre 2x daha yüksek bileşen yoğunluğu (1.800 bileşen/sq.in) sağlar.
3. Rogers laminatlarının (0.69-1.7 w/m · k) termal iletkenliği, FR4'ten 3x daha yüksektir (0.1-0.3 w/m · k) ve EV BMS gibi yüksek güç uygulamalarında aşırı ısınmayı önler.
4. Geleneksel FR4 HDI ile karşılaştırıldığında, Rogers HDI PCB'ler 10Gbps dijital tasarımlarda BER'yi (bit hata oranı)% 50 azaltır ve mmwave performansı için 3GPP 5G NR standartlarını karşılamaktadır.
5.LT Circuit'in Rogers HDI çözümleri arasında özel yığınlar, lazer delinmiş mikroviler (4mil) ve katı kalite kontrolü bulunur-yüksek hacimli üretim için% 99.5 birinci geçiş verimi alıyor.

Özel Rogers HDI PCB'ler nelerdir?
Özel Rogers HDI PCB'leri iki kritik teknolojiyi birleştirir:

1. Rogers Yüksek performanslı laminatlar: Yüksek frekanslı stabilite, düşük sinyal kaybı ve termal esneklik için tasarlanmıştır (örn., Rogers 4350b, 4003c, 6010).
2.HDI İmalat: Lazer delinmiş mikroviyalar (4-6mil), ince çizgi (2.5mil iz/boşluk) ve sıralı laminasyon-kompakt, yoğun tasarımlar sağlayan.

Standart Rogers PCB'lerin (delikten vias ve daha büyük izler kullanan) aksine, Rogers HDI PCB'leri minyatürleştirilmiş yüksek frekanslı cihazlar için optimize edilmiştir. Sinyal kaybının her DB'sinin önemli olduğu ve alanın önemli olduğu uygulamalarda mükemmeldirler.

HDI PCB'ler için Core Rogers Laminat Serisi
Rogers, belirli yüksek frekans ihtiyaçlarına göre uyarlanmış birden fazla laminat ailesi sunuyor. Aşağıdaki tablo, HDI tasarımları için en yaygın seçenekleri vurgulamaktadır:

Anahtar Insight: 5G MMWAVE (28GHz) için Rogers 4350b, performansı ve maliyeti dengeler - düşük DF (0.0037) <0.8dB/inç sinyal kaybını, FR4 için 2.5db/inç'e karşı.

Özel Rogers HDI PCB'lerinin temel özellikleri
Rogers HDI PCB'ler, pazarlık edilemez üç özellik için öne çıkıyor: üstün dielektrik özellikler, gelişmiş termal yönetim ve aşırı minyatürleştirme. Bu özellikler onları yüksek frekanslı tasarımlar için altın standart haline getirir.
1. Dielektrik Özellikler: 28GHz+ 'da kararlı sinyaller
Bir substratın dielektrik sabiti (DK) ve kayıp teğet (DF) yüksek frekanslarda sinyal bütünlüğünü (SI) doğrudan etkiler. Rogers laminatları, tutarlı performans sağlayarak her ikisini de en aza indirecek şekilde tasarlanmıştır:

A.Low, kararlı DK: Rogers malzemeleri DK'yi sıcaklık (-40 ° C ila 125 ° C) ve frekans boyunca ±% 5 içinde tutar. Örneğin, Rogers 4350B'nin DK, otomotiv ve havacılık uygulamaları için kritik olan 25 ° C'den 125 ° C'ye ısıtıldığında sadece 0.02 kayar.
 B.ULTRA-LOW DF: DF 0.0009 kadar düşük (Rogers 3003) minimal sinyal zayıflaması anlamına gelir. 28GHz'de bu, FR4'ten% 60 daha az kayıp anlamına gelir (DF = 0.02-0.04).

Gerçek Dünya Etkisi: Rogers 4350B HDI PCB'leri kullanan 5G küçük bir hücre, 28GHz'de% 95 SI marjını korudu-4Gbps veri hızlarını sağladı, vs. FR4 HDI için 2.5Gbps.

2. Termal Yönetim: Yüksek güçlü tasarımlarda aşırı ısınmayı önleyin
Yüksek frekanslı bileşenler (örn. 5G PAS, radar alıcı-vericileri) önemli ısı üretir. Rogers HDI PCB'ler, FR4'ten 3x daha hızlı ısıyı dağıtıyor:

A.Kin termal iletkenlik: Rogers 6010, 1,7 w/m · k sunar - 2W PA sıcaklığını 20 ° C'ye karşı FR4'ü azaltmak için yeterli.
B. Termal Vias ve Bakır Uçaklar: HDI'nın lazer delinmiş termal vias (4-6mil) ve 2oz bakır güç düzlemleri iç katmanlara verimli ısı yolları oluşturur.
 C.Moisture Direnci: Rogers laminatları, nemli ortamlarda termal bozulmayı önleyerek <% 0.1 nemi (FR4'ün% 0.2-0.3'üne karşı) emer.

Vaka çalışması: Rogers 6010 HDI PCB'leri kullanan bir EV radar modülü, Delaminasyon olmadan 1.000 termal döngüden (-40 ° C ila 125 ° C) hayatta kaldı-IATF 16949 otomotiv standartları.

3. Minyatürleştirme: Küçük alanlarda daha fazla işlevsellik toplayın
HDI teknolojisi, Rogers laminatlarını giyilebilir cihazlar, 5G modülleri ve otomotiv sensörleri için kritik olan ultra kompakt tasarımlara dönüştürür. Anahtar minyatürleştirme özellikleri:

A.Fine iz/boşluk: lazer aşınması, standart Rogers PCB'lerinden (7.5mil) daha hassas 2,5mil (0.063mm) iz/boşluk sağlar.
B.Microvias: Lazer delinmiş kör/gömülü Vias (4-6mil çapı), tahta alanının% 50'sini tasarrufu sağlayarak delikten vias'ı ortadan kaldırır.
 C. High Katman Sayımları: Sıralı laminasyon, 1,6 mm'lik bir kartta 8-16 katman yığınlarını destekler-çok voltajlı sistemler için idealdir (3.3V, 5V, 12V).

Örnek: Rogers HDI PCB'leri kullanan giyilebilir bir sağlık sensörü, 2,4GHz Bluetooth yongası, 3 eksenli ivmeölçer ve pil yönetimi devresine 30mm × 30mm ayak izi-VS. Standart bir Rogers PCB için 45mm × 45mm.

Rogers HDI PCBS ve Geleneksel FR4 HDI PCB'ler: Kafa Kafa Karşılaştırması
Rogers HDI ve FR4 HDI arasındaki performans farkı, özellikle yüksek frekanslarda. Aşağıda, temel farklılıkların veriye dayalı bir dökümü bulunmaktadır:

Kritik Takeway:> 6GHz tasarımları için, FR4 HDI uygulanabilir değildir - yüksek DF ve sinyal kaybı 5G veya radar standartlarını karşılayamamasını sağlar. Rogers HDI tek pratik çözümdür.

LT devreli Rogers HDI PCB'lerin avantajları
LT Circuit'in Rogers HDI çözümleri hammadde performansının ötesine geçiyor-güvenilir, yüksek verimli panolar sunmak için hassas üretimi, özel tasarım desteğini ve katı kalite kontrolünü birleştiriyorlar.
1. Sinyal bütünlüğü optimizasyonu
LT Circuit Mühendislik Ekibi, SI için her Rogers HDI tasarımını optimize ediyor:

A.impedans Kontrolü: 28GHz MMWAVE için kritik olan 50Ω (tek uçlu) ve 100Ω (diferansiyel) empedansı korumak için 3D alan çözücüleri kullanır.
B.Layer Stackup Tasarımı: Diferansiyel çiftlerde çaprazlama% 40 oranında azaltmak için “Sinyal-Geri Sinyali” (SGS) alt yığınlarını önerir.
C.VIA STUB Minimizasyon: Kör Viyaslar (Saplama Yok) kullanır ve delikler için sırt delme kullanır ve 28GHz'de sinyal yansımasını ortadan kaldırır.

Test Sonucu: 5G için bir LT Devresi Rogers 4350B HDI PCB, 28GHz'de 0.7dB/inç sinyal kaybı elde etti - müşterinin 0.9dB/inç hedefini artırdı.

2. Karmaşık ikiz için üretim uzmanlığı
Rogers laminatları, FR4'ten daha zordur - LT Circuit'in özel ekipmanı ve süreçleri tutarlılık sağlar:

A.Laser Sondaj: ± 1μm doğruluğuna sahip 4mil mikroviyalar için UV lazerleri (355nm) kullanır - boşluklar yoluyla <%3'e düşürür.
B. SONRAKİ laminasyon: ± 3μm tabaka hizalamasını sağlayarak 2-3 adımda 8-16 katman yığınları oluşturur (rakipler için ± 10μm'ye karşı).
 C.Plating: Mikroviyalara 20μm elektrolitik bakır uygular, akım taşıma kapasitesi için kritik olan% 95 dolgu oranı elde eder.

3. Hedef uygulamalar için özelleştirme
LT Circuit, belirli yüksek frekans ihtiyaçlarını karşılamak için uçtan uca özelleştirme sunar:

A.Laminat Seçimi: Müşterileri Sağ Rogers serisine yönlendirir (örn. 5G için 4350b, otomotiv radarı için 6010).
B.
 C.Testing: 28GHz+ Si için VNA (Vektör Ağ Analizörü) testini, kalite için X-ışını ve güvenilirlik için termal döngüyü içerir.

4. Kalite Kontrol ve Sertifikalar
LT Circuit'in çok adımlı kalite güvencesi, her Rogers HDI PCB'nin küresel standartları karşılamasını sağlar:

A.In-line AOI: Üretim sırasında yüzey kusurlarının (örn. Eksik izler, lehim köprüleri)% 99'unu tespit eder.
B. YAPMA Prob Testi: Netlerin% 100'ünün elektrik sürekliliğini doğrular-yüksek yoğunluklu tasarımlar için kritik.
C.Certikasyonlar: ISO 9001, IATF 16949 (otomotiv) ve UL 94 V-0 (alev geciktirme)-5G, otomotiv ve havacılık gereksinimleri.

Rogers HDI PCB'lerin Gerçek Dünya Uygulamaları
Rogers HDI PCB'leri, yüksek frekanslı performans ve minyatürleştirmenin pazarlık edilemez olduğu endüstriler için vazgeçilmezdir. Aşağıda anahtar kullanım durumları:
1. 5g mmwave (28GHz/39GHz)
İhtiyaç: Düşük sinyal kaybı, küçük hücreler için kompakt tasarımlar, akıllı telefonlar ve IoT sensörleri.
Rogers Çözümü: 2.5mil izleri ve 4mil mikroviyaları ile 8 katmanlı Rogers 4350b HDI.
Sonuç: LT Circuit Rogers HDI PCB kullanan 5G küçük bir hücre, 4Gbps veri hızları ve FR4 HDI'dan% 20 daha geniş kapsamı elde etti.

2. Otomotiv Radarı (77GHz)
İhtiyaç: Termal stabilite (-40 ° C ila 125 ° C), düşük DF ve ADA'lar için küçük form faktörü.
Rogers Çözümü: 2 oz bakır güç düzlemleri ile 12 katmanlı Rogers 6010 HDI.
Sonuç: Bir EV radar modülü, performans bozulması olmadan 1.000 termal döngü geçti-ISO 26262 ASIL-B standartlarını ortaya koydu.

3. Havacılık ve Savunma (100GHz)
İhtiyaç: Radyasyon direnci, ultra düşük DF ve uydu iletişimi ve askeri radar için yüksek güvenilirlik.
Rogers Çözümü: Altın yüzey kaplamalı (Enig), 3mil izleri ve 5mil gömülü mikrovias ile 16 katmanlı Rogers 3003 HDI.
Sonuç: LT Circuit'in Rogers HDI PCB'sini kullanan bir uydu alıcı-verici, 100GHz'de% 98 sinyal bütünlüğü marjını korudu-100Krad iyonlaştırıcı radyasyon (MIL-STD-883H uyumluluğu). Tasarım ayrıca önceki standart Rogers PCB'den% 30 daha küçük olan 50mm × 50mm'lik bir şasiye uyuyor.

4. Tıbbi görüntüleme (60GHz)
İhtiyaç: Ultrasonik ve MRG cihazları için düşük EMI, biyouyumluluk ve yüksek hızlı veri aktarımı.
Rogers Çözümü: Poliimid lehim maskesi (biyouyumlu) ve 4mil kör Vias ile 8 katmanlı Rogers 4350b HDI.
Sonuç: Bu PCB'yi kullanan ultrasonik bir prob 0.1 mm çözünürlük (FR4 HDI ile 0.2mm'ye karşı) ve ISO 13485 tıbbi standartlarını karşıladı. 12 Gbps veri aktarım hızları gerçek zamanlı görüntü işleme sağladı.

Maliyet-fayda analizi: Rogers HDI PCB'ler neden primi haklı çıkarıyor
Rogers HDI PCB'ler FR4 HDI'dan 3 kat daha pahalıya mal oluyor-YAB yüksek frekanslı tasarımcılar sürekli olarak seçiyor. Nedeni: Azaltılmış yeniden işten uzun vadeli tasarruflar, daha iyiperformans ve daha düşük saha arıza oranları. Aşağıda 10K-Birim/Yıl 5G Küçük Hücre Projesi için bir maliyet bozulması verilmiştir:

Temel İçgörü: Yüksek hacimli projeler için (100k+ birim/yıl), net tasarruf yılda 200 bin $+ 'a yükselir-Rogers HDI 6-8 ay içinde kendisi için ödeme yapar. Kritik uygulamalar (havacılık, tıbbi) için, maliyet primi FR4 HDI başarısızlığı riskine kıyasla ilgisizdir (örneğin, Rogers PCB'lerinde 1 milyon dolarlık bir uydu görevi ile 50 bin dolar).

Rogers HDI PCB'ler için ortak tasarım hususları
Rogers HDI PCB'lerinin performansını en üst düzeye çıkarmak için, LT Circuit'in 1.000'den fazla yüksek frekanslı proje deneyiminden kaynaklanan bu en iyi uygulamaları izleyin:
1. Laminat Seçimi: Frekans ve Güçle Eşleştirin
a.
B.6–28GHz (5G, küçük hücreler): Rogers 4350b (dk = 3.48, df = 0.0037) MMWAVE için endüstri standardıdır.
C.28–100GHz (radar, uydular): Rogers 3003 (dk = 2.94, df = 0.0012) ultra yüksek frekanslarda sinyal kaybını en aza indirir.
D. High-Power (EV BMS, PAS): Rogers 6010 (termal iletkenlik = 1.7 w/m · k) ısıyı diğer seriden daha iyi dağıtır.

2. Empedans Kontrolü: Yüksek hızlı sinyaller için kritik
A.Trace boyutlarını hesaplamak için 3D alan çözücülerini (örneğin, ANSYS Siwave) kullanın - Rogers'ın düşük DK, 50Ω empedans için daha geniş izlere ihtiyaç duyulur (örn.
B.% 10 tasarım marjını aşındırma toleranslarını açıklamak için (± 0.02mm). LT Circuit'in işlemi ±% 5 empedans toleransı sağlar, ancak marj spec dışı panoları önler.
C. İz süreksizlikleri (keskin virajlar, saplamalar) - 45 ° açıları veya eğrileri kullanın ve 28GHz sinyalleri için saplamaları <0,5 mm tutun.

3. Termal Yönetim: Bileşen bozulmasını önleyin
A. Yüksek güçlü bileşenlerin (örn. 5G PAS) altında her 2 mm'lik termal vias (0.3 mm çap, bakır dolu) yerleştirin. 5x5'lik bir termal vias, bileşen sıcaklığını 15 ° C azaltır.
B. Güç düzlemleri için 2oz bakır kullanın - Natür bakır ısıyı daha hızlı yayar ve daha yüksek akımları (1 oz için 30A'ya karşı 15A) kullanır.
C. Termal Hotspots-Hassas yüksek hızlı izlerden (mmwave yolları) uzakta yüksek güçlü bileşenler (PAS, voltaj regülatörleri).

4. EMI Azaltma: Standartlara uyum sağlayın
A. ızgara düzlemleri yerine katı zemin düzlemlerini (≥% 90 kapsama) kullanın-düşük empedanslı dönüş yolları sağlar ve EMI'yi engeller.
B. Analog ve dijital bölümleri bir zemin düzlemi bariyeri ile arındırın-karışık sinyal tasarımlarında (örneğin, dijital kontrol devreleri olan 5G alıcı-vericiler)% 40 oranında azalır.
C. ADD EMI Yüksek Frekanslı Bileşenler (örn. 28GHz MMWAVE CIPS) üzerinde koruyucu teneke kutular —LT Devresi, Rogers HDI PCB'leri için özel ekranlama entegrasyonu sunar.

LT Circuit's Rogers HDI PCB Üretim Süreci
LT Circuit'in 8 aşamalı işlemi, Rogers HDI PCB'leri için tutarlı kalite ve performans sağlar-yüksek frekanslı uygulamalar için kritik:

1. Tasarım İncelemesi ve DFM Kontrolü: Mühendisler Gerber dosyalarını gözden geçirir ve bayrak sorunları için DFM (üretim için tasarım) kontrollerini çalıştırır (örn., İz genişliği <2.5mil, <10mil).
2.Malzeme Hazırlığı: Rogers laminatları (4350b, 6010, vb.) Nemi gidermek için boyuta kesilir ve önceden kurutulur (2 saat boyunca 80 ° C).
3.Lazer Sondaj: UV lazerler ± 1μm doğrulukla 4-6mil mikroviyaları delinir - mekanik sondaj (reçine bulaşmaya neden olur).
4.Desen ve Kaplama: Mikrovia duvarları temizlenir (permanganat çözeltisi) ve iletkenliği sağlamak için 20μm bakır ile elektroje (% 95 dolgulu).
5.Chetching: Lazer aşınması 2.5-5mil izler oluşturur - AOI (otomatik optik inceleme) eser genişliğini ve aralığı doğrular.
6. Dönen Laminasyon: Katmanlar, Rogers Prepreg (örneğin 4350B için 4450F) ve vakum presleme (180 ° C, 400 psi) kullanılarak 2-3 alt yığınlara bağlanır.
7. Solcu Maske ve Yüzey Kaplaması: Yüksek sıcaklıkta LPI lehim maskesi (TG≥150 ° C) uygulanır, ardından ENIG veya Daldırma Gümüş (Müşteri Özellikleri Başına).
8. Test ve Kalite Kontrolü:
A.VNA Testi: Hedef frekanslarda sinyal kaybını ve karışma ölçer (28GHz+).
BX-ışını muayenesi: Dolgu ve katman hizalaması yoluyla doğrulanır.
C.Termal Bisiklet: Otomotiv/Havacılık Tasarımları için Testler Güvenilirliği (-40 ° C ila 125 ° C, 100 döngü).

Özel Rogers HDI PCB'leri hakkında SSS
S1: Rogers HDI PCB'ler esnek olabilir mi?
A: Evet - LT devresi, poliimid substratlarla eşleştirilmiş Rogers RO3003 veya RO4350B laminatlarını kullanarak esnek Rogers HDI PCB'leri sunar. Bu tasarımlar 5mil izleri, 6mil mikroviyaları ve 100K+ bükme döngülerini destekler - giyilebilir cihazlar veya katlanabilir 5G cihazlar için idealdir.

S2: Rogers HDI PCB'leri için asgari sipariş miktarı (MOQ) nedir?
C: LT devresinin katı MOQ'ları yoktur - 5-7 günlük teslim süreleri ile prototipler (1-10 birim) mevcuttur. Yüksek hacimli üretim için (1K+ birimler), teslim süreleri 10-14 gündür ve birim başına maliyetler%30 oranında düşer.

S3: Bir Rogers HDI PCB'nin sinyal bütünlüğünü nasıl doğrularım?
C: LT Circuit, 40GHz'e kadar VNA (Vektör Ağ Analizörü), empedans ölçümleri için TDR (Time Domain Refetometre) ve dijital tasarımlar için BER testi sunar. 5G MMWAVE için 3GPP Sürüm 16 Uyum Testi de sunuyoruz.

S4: Rogers HDI PCBS ROHS ve REACH uyumlu mu?
A: Evet - LT Circuit tarafından kullanılan tüm Rogers laminatları ROHS 2.0 (AB Direktifi 2011/65/AB) ve REACH (Düzenleme (EC) No 1907/2006) standartlarını karşılamaktadır. Her siparişle uyumluluk sertifikaları sunuyoruz.

S5: LT devre tasarımı özel Rogers HDI yığınları tasarlayabilir mi?
C: Kesinlikle - Mühendislik ekibimiz, frekans, güç ve alan gereksinimlerine göre tasarlanmış özel yığınlar (4-16 katman) tasarlamak için müşterilerle birlikte çalışır. Ayrıca üretimden önce performansı tahmin etmek için 3D SI simülasyonu sunuyoruz.

Çözüm
Özel Rogers HDI PCB'leri, 5G MMWAVE'den Havacılık ve Uzay Radarına kadar yüksek frekanslı elektronikler için tek uygun çözümdür. Düşük DK/DF, üstün termal yönetimi ve minyatürleştirme özellikleri, FR4 HDI'nın eşleşemediği performans sunar. Daha yüksek bir ön maliyet taşırken, azaltılmış yeniden iş, daha iyi güvenilirlik ve performansla ilgili gelirden kaynaklanan uzun vadeli tasarruflar onları akıllıca bir yatırım haline getiriyor.

Mühendisler ve üreticiler için, LT Circuit gibi özel bir sağlayıcı ile ortaklık yapmak kritiktir. Rogers laminat seçimi, HDI üretimi ve SI optimizasyonu konusundaki uzmanlığımız, her PCB'nin% 99.5 birinci geçiş verimi ile katı yüksek frekanslı standartları karşılamasını sağlar. İster 28GHz 5G sensörü ister 100GHz uydu alıcı -vericisi tasarlarsanız, LT Circuit'in Rogers HDI çözümleri en yüksek performansın kilidini açmanıza yardımcı olacaktır.

5G genişledikçe, EV radarının benimsenmesi arttıkça ve havacılık ve uzay teknolojisi ilerledikçe, Rogers HDI PCB'lere olan talep sadece artacaktır. Bugün Rogers HDI'yı seçerek, sadece daha iyi bir ürün inşa etmiyorsunuz, yarının yüksek frekanslı zorlukları için tasarımınızı geleceğe dayanıklısınız.