RO4350B + RO3010 ハイブリッド PCB この12層の高周波ボードを RF&レーダーアプリケーションに理想的にするのは何ですか?

製品の説明

このハイブリッドPCBとは何ですか？

これは、2つの補完的なロジャース材料を組み合わせた12層高周波回路基板です。RO4350B（炭化水素セラミック、Dk 3.48）とRO3010（セラミック充填PTFE、Dk 10.2）です。このハイブリッドアプローチにより、設計者は異なる層を異なる機能に最適化できます。RO3010は高誘電率アンテナ層を処理し、RO4350Bは標準的なFR-4加工性を持つ低損失RF層を提供します。この基板のユニークな点は何ですか？標準的なENIGの代わりに、ニッケルフリーのEPIG表面仕上げ（パラジウム/イマージョンゴールド）を使用しています。これにより、ニッケル層の強磁性特性が除去され、24 GHzを超える挿入損失が低減されます。これは、77 GHz車載レーダーおよび衛星通信に不可欠です。

 

 

主なポイント

設計者向け

 

 

調達担当者向け

✅ RO3010（Dk 10.2）– コンパクトアンテナ層向けのハイDk	✅ FR-4互換加工 – RO4350Bは標準ワークフローを使用
✅ RO4350B（Dk 3.48）– 低損失RF層、UL94 V-0定格	✅ 低コスト – ハイブリッドアプローチにより、すべてRO3010スタックよりもコスト削減
✅ ニッケルフリーEPIG – 24 GHz超でENIGより0.18 dB/in低い損失	✅ RO4450Fプリプレグ – 信頼性の高いラミネートのためのCTEマッチング
✅ ブラインドビア – 7グループ（1-2、2-5、2-6、2-8、1-9、10-12、3-12）	✅ V-0定格 – RO4350BおよびRO4450FはUL94 V-0
✅ 銅へのCTEマッチング – 10-17 ppm/℃、優れた寸法安定性	✅ 世界中での入手可能性 – ロジャース材料はグローバルに調達
✅ 厚さ3.14 mm – 高剛性、高層数構造	✅ リードフリー互換 – 260℃リフローに対応
1. ハイブリッドスタックアップの理由	PCBが全体を通して単一の材料ではなく、異なる材料で構築される場合、ハイブリッドPCBと呼ばれます。このアプローチにより、設計者は単一の材料にすべてを任せるのではなく、材料特性によって電気的機能を分割できます。

 

 

この設計では：

RO3010は高Dkアンテナ層（Dk 10.2）を処理します – 高い誘電率により、コンパクトなパッチアンテナアレイとより小さな回路フットプリントが可能になります。

 

 

RO4350Bは中間RF層（Dk 3.48）を形成します – 標準的なFR-4加工性で低損失性能を提供します。

 

RO4450Fプリプレグがすべてを結合します – このデュアル互換性樹脂システムは、PTFEベースのRO3010と炭化水素ベースのRO4350B間の信頼性の高いラミネートを保証します。

 

2. 材料概要

 

RO4350B – RO4000シリーズの主力

 

 

RO4350Bは、低コストの回路製造で優れた高周波性能を発揮するように設計された炭化水素セラミックラミネートです。PTFE材料とは異なり、ナトリウムエッチ処理を必要とせず、標準的なFR-4プロセスで製造できます。

特性

値

 

誘電率（プロセス）	10 GHzで10.2 ± 0.30
設計Dk	3.66（8-40 GHz）
損失正接	10 GHzで0.0037
TCDk	+50 ppm/℃
CTE X/Y	10/12 ppm/℃
CTE Z	32 ppm/℃
Td	280℃超
Td	390℃
UL難燃性	V-0
熱伝導率	0.95 W/m・K
吸湿率	0.06%
RO3010の高いDkは、回路フットプリントを大幅に小さくすることを可能にします。これは、ボードスペースが限られているコンパクトなカプラー、フィルター、およびフェーズドアレイ給電ネットワークに役立ちます。汎用材料ではありませんが、小型化主導の設計に最適なツールです。	RO3010 – ハイDk PTFEセラミック材料

 

 

RO3010は、10.2の高い誘電率を持つセラミック充填PTFE複合材です。コンパクトな回路フットプリントを必要とするアプリケーション向けに設計されています。

 

 

特性

値

 

誘電率（プロセス）	10 GHzで10.2 ± 0.30
設計Dk	11.20（8-40 GHz）
損失正接	10 GHzで0.0022
TCDk	-395 ppm/℃
CTE X/Y	13/11 ppm/℃
CTE Z	16 ppm/℃
Td	500℃
UL難燃性	V-0
熱伝導率	0.95 W/m・K
吸湿率	0.05%
RO3010の高いDkは、回路フットプリントを大幅に小さくすることを可能にします。これは、ボードスペースが限られているコンパクトなカプラー、フィルター、およびフェーズドアレイ給電ネットワークに役立ちます。汎用材料ではありませんが、小型化主導の設計に最適なツールです。	RO4450Fプリプレグ

 

 

 

RO4450Fはハロゲンフリーの高Tgプリプレグで、多層構造で使用され、ロジャースコアを接合したり、ハイブリッドスタックアップでロジャース層をFR-4に接合したりします。UL94 V-0定格であり、異なる材料ファミリー間の信頼性の高いラミネートを保証します。

 

 

3. 完全なPCB仕様

仕様

 

 

詳細

ボードタイプ	12層ハイブリッドRF/マイクロ波PCB
ベース材料	RO4350B（トップ/ボトム）+ RO3010（中間層）+ RO4450Fプリプレグ
完成ボード厚さ	3.14 mm
ボード寸法	107 × 91.5 mm（2枚）
完成銅（外側）	1オンス（35 µm）
完成銅（内側）	0.5オンス（18 µm）
表面仕上げ	EPIG（ニッケルフリー無電解パラジウム/イマージョンゴールド）
トップソルダマスク	グリーン
ボトムソルダマスク	ホワイト
トップシルクスクリーン	ホワイト
ボトムシルクスクリーン	1-2、2-5、2-6、2-8、1-9、10-12、3-12
ブラインドビア	1-2、2-5、2-6、2-8、1-9、10-12、3-12
IPC分類	クラス2
アートワークフォーマット	ガーバーRS-274-X
テスト	100%電気テスト（出荷前）
ハイブリッド構造の利点	RO3010とRO4350Bの組み合わせは、RO4450Fのデュアル互換性樹脂システムによって実現されます。RO3010（13/11 ppm/℃）とRO4350B（10/12 ppm/℃）のCTEは標準銅箔に密接にマッチしており、エッチング後の寸法収縮は0.35 mm/m未満です。完全PTFEのRO3000多層ボードとは異なり、RO4350B中間層はナトリウムエッチビア処理なしで標準FR-4ワークフローを使用し、製造サイクルタイムを30%短縮し、すべてRO3010の12層スタックと比較して総材料コストを22%削減します。

 

 

 

ニッケルフリーEPIG仕上げの利点

従来のENIG仕上げは、強磁性特性を持つ無電解ニッケルバリア層を組み込んでおり、24 GHzを超える挿入損失を引き起こします。この製品のニッケルフリーEPIGは、銅上に薄いパラジウムバリアを直接堆積させ、ニッケル関連のRF減衰を除去します。10～40 GHzでの比較テストでは、標準ENIGと比較して挿入損失が0.18 dB/in低減されています。これは、77 GHz車載レーダーおよび衛星通信に不可欠です。

 

 

薄いパラジウム-ゴールドスタックは、導体形状のビルドアップも最小限に抑え、短絡リスクなしにタイトなラインスペースHDIブラインドビアルーティングをサポートします。

ブラインドビアHDI設計

 

7グループの千鳥配置ブラインドビアは、ミリ波帯で寄生容量とインダクタンスを発生させる長いスルービアスタブを排除します。多段階ブラインドビアスタッキングは、トップアンテナ層の相互接続を内部電源/グランド遷移から分離し、従来の12層スルービアボードと比較してRF信号経路長を40%短縮します。

 

電気的・熱的安定性

RO3010はDk温度係数-395 ppm/℃、RO4350Bは-50℃から150℃で+50 ppm/℃のDkドリフトを提供します。ハイブリッドスタックアップの複合誘電体温度応答は、自動車グレードの動作範囲（-40℃から125℃）全体でアンテナ共振周波数ドリフトと広帯域伝送線路インピーダンス安定性をバランスさせます。RO3010の熱伝導率（0.95 W/m・K）は高利得アンテナパッチの優れた放熱を提供し、RO4350Bの0.69 W/m・Kの熱伝導率はパワーアンプの熱を内部グランドプレーンに拡散させます。

 

 

応用分野

5G基地局アンプ

 

 

衛星通信

• ミリ波機器
• フェーズドアレイ給電ネットワーク
• GPS/GNSSアンテナ
• Q1: 単一材料ではなくハイブリッドスタックアップを使用する理由は何ですか？
• ハイブリッドスタックアップは、材料特性によって電気的機能を分割します。RO3010の高Dk（10.2）は、コンパクトなアンテナ層と小型化された給電ネットワークに使用されます。RO4350B（3.48）は、FR-4加工性を持つ低損失RF層を提供し、コストを削減します。RO4450Fプリプレグは、それらを確実に結合します。このアプローチは、すべてRO3010の12層ボードと比較して約22%のコストを節約します。

 

 

Q2: ニッケルフリーEPIG仕上げとは何ですか？なぜ重要ですか？

EPIG（無電解パラジウム/イマージョンゴールド）は、標準的なENIGのニッケル層を薄いパラジウムバリアに置き換えます。ニッケルは強磁性であり、24 GHzを超える挿入損失を引き起こします。ニッケルフリー仕上げは、10～40 GHzでENIGよりも0.18 dB/in低い損失を提供し、はんだ接合信頼性と金ワイヤボンディング能力を維持します。

 

 

Q3: RO4350BとRO3010はUL94 V-0定格ですか？

はい。RO4350BはUL94 V-0定格です。RO3010もV-0定格です。RO4003CはUL94 V-0定格ではないことに注意してください。V-0が必要な場合は、RO4350Bが正しい選択です。

 

 

Q4: RO4350BとRO3010はどのように接合されますか？

それらは、ハロゲンフリー、高Tgの接着材料で、デュアル互換性樹脂を持つRO4450Fプリプレグを使用して接合されます。RO4450Fは、ロジャースコアを接合したり、ロジャース層をFR-4に接合したりする多層構造用に特別に設計されています。UL94 V-0定格であり、熱的信頼性の問題なしにCTEマッチングされたラミネートを保証します。

 

 

Q5: この設計では、ブラインドビアはどのような用途に使用されますか？

7グループの千鳥配置ブラインドビア（1-2、2-5、2-6、2-8、1-9、10-12、3-12）は、ミリ波帯で寄生容量とインダクタンスを発生させる長いスルービアスタブを排除します。従来の12層スルービアボードと比較してRF信号経路長を40%短縮し、フィルターのストップバンド減衰とアンテナ放射効率を向上させます。

 

 

開始の準備はできましたか？

この12層RO4350B+RO3010ハイブリッドPCBは、ニッケルフリーEPIG仕上げとブラインドビア構造で製造できます。

 

 

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