Rogers PCBとは何ですか？
Rogers PCB は、Rogers Corporation の高周波ラミネート材料を使用したプリント回路基板の一種です。これらの材料は、優れた電気性能を必要とする用途では従来の FR-4 よりも好まれます。
主な特徴:
高周波性能: Rogers の材料は高周波で安定した信号整合性を提供するため、RF およびマイクロ波用途に最適です。
低誘電損失: 高速回路に不可欠な最小限の信号減衰を保証します。
熱管理: 高温環境で優れた放熱性と安定性を提供します。
機械特性: 優れた寸法安定性と強度で、複雑な PCB 設計に対応します。
耐薬品性: 化学薬品や湿気に対する高い耐性により、耐久性が向上します。
一般的な Rogers 材料:
RO4000 シリーズ: 誘電損失が低く、優れた熱安定性を備えています。
RO3000 シリーズ: 優れた寸法安定性と低吸湿性を備えています。
RT/duroid® シリーズ: 低誘電率の高性能ラミネート。
アプリケーション:
通信: 基地局、アンテナ。
航空宇宙および防衛: レーダー システム、衛星通信。
自動車: 先進運転支援システム (ADAS)。
医療機器: 診断装置、医療用画像。
産業: センサー、計測機器。
PCB プロトタイプにおいて、Rogers は特定の技術的限界があり、操作が難しく、コストが高いユニークな回路基板です。一般的な PCB 工場では、製造方法が面倒で、顧客の注文数が少ないため、注文を満たすことはほとんどありません。RayMing は、Rogers 高周波 PCB ボードの PCB プロトタイプ製造に従事しており、顧客のさまざまな高周波 PCB ニーズを満たすことができます。現在、4 ～ 10 層のセラミック純圧と 4 ～ 12 層の混合圧を実現できます。
ロジャースマテリアルとは何ですか?
Rogers Corporation は、高周波、高性能 PCB に不可欠な高度な回路基板ラミネート材料で知られる、世界有数の材料技術企業です。Rogers の材料の特徴は次のとおりです。
多様な基板範囲: Rogers は、さまざまなアプリケーションとパフォーマンスのニーズに合わせてカスタマイズされた、幅広い回路基板基板材料を提供しています。人気のあるオプションには、RO4000、RO3000、および RT/duroid シリーズがあります。
高周波特化: Rogers は、RF およびマイクロ波 PCB 用の高周波材料に優れており、高度な通信技術に不可欠な高精度の電気性能を保証します。
多用途のラミネート: 剛性とフレキシブルの両方の回路ラミネートが用意されており、すべて一般的な PCB 製造プロセスと互換性があり、設計とアプリケーションの柔軟性を提供します。
独自の配合: 特殊な独自の配合を利用して、Rogers の材料は特定の誘電特性、熱特性、および機械特性を誇り、高性能電子回路の厳しいニーズに応えます。
強化された回路機能: Rogers の技術は、より高い回路密度、信号速度と整合性の向上、および信頼性の向上をサポートしており、最先端の電子機器に最適です。
業界コンプライアンス: Rogers の材料は、UL、IPC、RoHS などの主要な業界標準に準拠しています。航空宇宙、防衛、通信、自動車、その他の重要な分野での使用が認定されています。
世界的な使用: 世界中の PCB メーカーが、高度な電子機器用のハイエンド回路基板の構築に Rogers の材料を利用しており、その世界的な足跡と業界の信頼を裏付けています。
Rogers の材料を活用することで、エンジニアとメーカーは、高周波、高性能の PCB アプリケーションで優れたパフォーマンスと信頼性を実現できます。
ロジャースの回路基板材料の概要
Rogers は、さまざまなアプリケーションのニーズを満たすために、業界で最も幅広い回路基板基板材料の選択肢を提供しています。
RO4000 シリーズ高周波ラミネート
RO4000 シリーズは、mmWave 周波数までで動作する厳格な回路基板向けに設計されたセラミック充填熱硬化性ラミネートで構成されています。優れた寸法安定性、低熱膨張、および卓越した高周波性能を実現します。オプションには以下が含まれます。
RO4003TM – ワイヤレス、航空宇宙、防衛、および計測アプリケーション向けの最も一般的なバージョン。
RO4350BTM – 電力回路と熱拡散用のより高い熱伝導性。
RO4450TM – 改善された熱サイクル信頼性性能。
RO4835TM – 同様の電気的機能を備えた軽量材料の代替品。
RO3000 シリーズ高周波ラミネート
RO3000 シリーズは、RO4000 シリーズと比較してより手頃な価格の回路材料を提供するため、コストに敏感な商用アプリケーションで人気があります。オプションには以下が含まれます:
RO3010TM – 高周波性能に優れた汎用マイクロ波材料。
RO3006TM – パワーモジュール用の高誘電率および熱伝導率。
RO3003TM – RO3010 よりも挿入損失が改善された高周波ラミネート。
RT/duroid 高周波ラミネート
RT/duroid 材料は、最適な回路機能のために厳密に制御された電気パラメータを提供するように特別に設計されています。ハロゲンフリーです。バリエーションには以下が含まれます:
RT/duroid 5870 – mmWave アプリケーションで高電力密度を実現する低損失材料。
RT/duroid 6035HTC – パワーアンプおよびアンテナ用の高熱伝導性および低損失。
RT/duroid 6002 – RO4350B よりも熱性能が改善されたコスト最適化されたマイクロ波ラミネート。
RO1200 低フロー プリプレグ
RO1200 低フロー プリプレグは、主に優れた寸法安定性を必要とする多層 PCB 構造向けに設計された液晶ポリマー フィルムで構成されています。一般的なバージョンは RO1200TM と RO1220TM です。
TMM 熱硬化性マイクロ波材料
TMM シリーズは、ブロードバンド アプリケーション向けに幅広い誘電率をカバーする熱硬化性マイクロ分散セラミック充填材料の選択肢を提供します。オプションには、TMM3、TMM4、TMM6、TMM10i などがあります。
柔軟な LCP および PTFE フィルム
Rogers の柔軟な回路材料は、薄くて軽量なフォーム ファクターで優れた高周波性能を提供します。これには、ULTRALAM® 液晶ポリマー (LCP) フィルムと RT/duroid® PTFE 複合材が含まれます。
その他の特殊材料
Rogers のその他の材料技術には、セラミック充填熱エンドマッチ材料、減衰材料、ビーム ウィンドウ材料、ポリイミド フィルムなど、特定のアプリケーション向けのものが含まれます。
Rogers は、ProtoBONDTM ブランドで短納期の試作材料も提供しています。
PCB 向け Rogers マテリアルの利点
Rogers の材料を回路基板の製造に使用すると、次のような主な利点が得られます。
高周波性能 – RF、マイクロ波、ミリ波アプリケーションで最適な電気機能を発揮するために、安定した誘電率と低損失特性を提供します。より高い動作周波数を可能にします。
熱管理 – 回路基板の熱を管理するために、高い熱伝導率、低い熱膨張係数、優れた熱安定性を備えた特殊な配合が用意されています。パワーデバイスにとって重要です。
小型化 – 一貫性と信頼性の高い電気特性により、特定の領域内でより複雑な基板、コンポーネント、回路、および電気機能を構築して、小型化をさらに進めることができます。
信号の完全性 – 優れた寸法安定性と微細な微細構造により、滑らかな銅表面が得られ、PCB トレースを介した信号速度、品質、および信号の完全性が大幅に向上します。
信頼性 – 長期的な材料安定性、接着性、および耐久性により、防衛、航空宇宙、自動車、およびその他の長寿命アプリケーションの信頼性要件がサポートされます。
設計の柔軟性 – 材料の厚さ、サイズ、認証、誘電率、誘電正接、その他のパラメータが広範囲にわたるため、設計の柔軟性が高まります。
処理の容易さ – イメージング、穴あけ、メッキ、組み立てなどの標準的な回路基板製造技術と互換性があり、既存の PCB プロセスおよび機器で使用できます。
規制への準拠 – 材料は、厳しく管理された業界やアプリケーションで使用するための主要な環境および規制基準に準拠しています。
ロジャースのPCBおよびラミネート製造プロセス
材料の調達と品質保証: Rogers は、世界中の販売代理店と協力して、シート、パネル、またはロール形式でさまざまな PCB 材料を供給しています。厳格な品質チェックにより、受領時に寸法公差と材料仕様が遵守されていることが保証されます。
パネルの準備と精密ツール: Rogers ラミネートは、パネルに正確にカットされ、後続のプロセスで正確な位置合わせを行うためのツール穴が開けられます。
イメージングとエッチング: Rogers ラミネートの表面はフォトレジストでコーティングされ、露光されて回路パターンが定義されます。エッチング プロセスでは、露出した銅を選択的に除去して回路トレースを形成します。
自動光学検査とメッキ: 自動光学検査により、表面に銅メッキを施す前にトレースの精度と品質が検証されます。必要に応じて、はんだマスクや仕上げなどの追加のコーティングが適用されます。
レイヤー ラミネーションとマイクロビア ドリリング: Rogers ボードは、制御された熱と圧力下でラミネーションされ、多層構造を形成します。マイクロビア ドリリングにより、レイヤー間の正確な相互接続が保証されます。
ルーティング、テスト、品質保証: ラミネーション後、基板は最終寸法にルーティングされます。厳格な電気テストにより、指定されたパラメータに対する回路の連続性とパフォーマンスが検証されます。包括的な品質保証プロトコルにより、欠陥が特定され、修正されます。
最終仕上げとパッケージング: オプションの保護コーティングにより、PCB を環境要素から保護します。徹底した洗浄とベーキングの後、基板は最終使用メーカーに安全に輸送できるように細心の注意を払ってパッケージ化されます。
Rogers の材料に合わせて最適化された製造プロセスにより、PCB 製造業者は優れた品質と信頼性を実現し、航空宇宙、通信、自動車エレクトロニクスなどの業界の高性能アプリケーションの要求を満たします。
フレキシブル PCB 設計の考慮事項
信頼性の高いフレキシブル PCB を設計するには、特別なガイドラインを使用して動的曲げの側面に対処する必要があります。
トレースの幅と間隔: 動的領域で狭いトレースの間隔を広くすることは、亀裂を防ぐために不可欠です。間隔とトレースの幅の比率は 2:1 にすることをお勧めします。
曲げ半径: トレースを曲げ軸に対して垂直に配線します。静的曲げの場合はベースの厚さの 3 倍以上、動的曲げの場合は 10 倍以上を維持します。
カバーレイの空隙: 摩耗を防ぐために、特に動的曲げゾーンでは、トレースが露出している部分の空隙を最小限に抑えます。
補強: 曲げ中の座屈やしわを防ぐために、多層領域に補強材を使用します。
接着剤: 動的フレックス アプリケーションでの耐久性のために、アクリルなどの高性能フレキシブル接着剤を使用します。
ビア: ドリル穴のエッジからの亀裂の伝播を防ぐために、適切な環状リングを備えた涙滴型のビアを使用します。
コーナー: 鋭いトレース コーナーを丸くし、半径を大きくして、応力の集中を減らします。コーナーのトレースは斜めにしないでください。
パッド: 丸みを帯びた長方形または円形のパッドを使用し、ネックダウンで屈曲エリアのパッドの熱を逃がします。
これらのガイドラインに従うことで、フレックス PCB を何百万回もの屈曲サイクルに耐えるように設計でき、さまざまなアプリケーションで長い製品寿命と信頼性を確保できます。
ロジャースマテリアルの主な用途
Rogers の素材は、高周波機能と信頼性の高い性能を備えているため、次の用途に適しています。
無線通信 – 5G NR mmWave アンテナ、大規模 MIMO アレイ、リモート無線ヘッド、基地局、バックホール リンク、その他の無線インフラストラクチャで使用されます。
衛星通信とレーダー – 衛星通信、フェーズド アレイ レーダー システム、GPS 機器、その他の高周波航空宇宙および防衛電子機器で使用されます。
自動車用レーダー – 現代の自動車の高度な運転支援システム用の衝突回避レーダー PCB で使用されます。
高速データ – 高帯域幅アプリケーション用のネットワーク機器、データ センター、テスト機器、オシロスコープで使用されます。
スマート兵器 – 信頼性の高い高周波回路基板を必要とする「スマート」兵器、誘導ミサイル、ドローン、その他の軍事電子機器で使用されます。
航空宇宙およびアビオニクス – 機内エンターテイメント システム、通信、機内電子機器、その他の商用および軍事航空機システムで使用されます。
5G フェーズド アレイ – 速度とカバレッジを向上させる高性能 5G ビームフォーミング アンテナ アレイで使用されます。
医療用画像処理 – UHF、マイクロ波、ミリ波周波数で動作する MRI、X 線、その他の画像処理機器で使用されます。
テストと測定 – オシロスコープ、信号発生器、その他の実験機器で高周波測定に使用されます。
レーダー ハウジング – 構造用レドーム、モジュール、ハウジングで使用され、敏感なレーダー エレクトロニクスを保護します。
産業/科学 – 科学研究に使用される高出力産業用 RF 発生器および処理機器で使用されます。
Rogers の素材は特殊な高周波特性を備えているため、これらの最先端のアプリケーションに最適です。
ロジャースPCBの設計
回路基板設計で Rogers の材料を効果的に活用するには、エンジニアはこれらの最適化されたガイドラインに従う必要があります。
材料の選択: 最適なパフォーマンスを確保するために、誘電率、誘電正接、熱伝導率、機械的特性などの要件に基づいて適切な Rogers ラミネートを選択します。
Rogers のモデルを活用する: シミュレーションに Rogers の材料モデルを使用して、特に高周波アプリケーションで回路のパフォーマンスを正確に予測し、最適化します。
レイアウト ガイドラインに従う: 設計レイアウトは、次の製造能力と制約に準拠する必要があります。
トレースの幅と間隔
最小穴サイズ
インピーダンス許容値
ライン間の間隔
レイヤー スタックアップ構成
熱管理の設計: コンポーネントから熱を放散するための効果的な熱管理戦略を実装し、パフォーマンスの低下を防ぎ、長期にわたる信頼性を確保します。
係数を考慮する: 寸法安定性と信頼性に関連する潜在的な問題を軽減するために、熱膨張係数などの材料固有の係数を考慮します。
テクニカル サポートを活用する: Rogers の包括的なテクニカル サポート、リソース、高周波設計技術の専門知識を活用して、ボードのパフォーマンスと信頼性を最適化します。
これらのガイドラインに従うことで、エンジニアは Rogers の回路基板材料の潜在能力を最大限に活用し、アプリケーションの特定のニーズと課題に正確に対応できます。
