Когда цифровые и радиочастотные системы выходят за пределы нескольких ГГц, общепринятый материалы для печатных плат устранение узких мест в целостности сигнала, термическая стабильность, и контроль импеданса. Высокочастотная гибридная печатная плата связи UGPCB решает эти проблемы..
1. Обзор продукта
Название продукта: UGPCB: 6-уровневая высокочастотная гибридная плата связи
Модель: UG‑ГИБРИД‑6L‑RF01
Ключевые спецификации: 6 слои / Смешанный диэлектрик Ro4350B+FR4 / 1.6мм толщина доски / 210Размер мм × 280 мм / ЭНИГ обработка поверхности / минимальное механическое отверстие 0,25 мм
Позиционирование: Экономичное решение для межсоединений для ВЧ-интерфейсов и высокоскоростных цифровых смешанных схем.. Разместив высокочастотный ламинат Rogers RO4350B на верхних слоях радиочастотного сигнала и ФР‑4 на нижних уровнях питания/земли и низкоскоростных цифровых уровнях, эта конструкция обеспечивает баланс целостности сигнала, термическая стабильность, и стоимость изготовления.
2. Определение: что такое высокочастотная гибридная печатная плата??
А высокочастотная гибридная печатная плата (также называется многослойная плата со смешанным диэлектриком) использует два или более материалов с разными диэлектрическими свойствами в одном многослойная печатная плата.
Эта 6-слойная гибридная печатная плата имеет следующий стек::
| Слой | Функция | Материал | Ключевой параметр |
|---|---|---|---|
| L1 | радиочастотный сигнал | РО4350Б (0.2мм) | Dk=3,48±0,05 при 10 ГГц, DF = 0,0037 |
| L2 | РФ земля | РО4350Б | Базовая плоскость с низкими потерями |
| L3 | Высокоскоростной цифровой | RO4450™ связующий слой + ФР‑4 | Переход, Сопоставление импеданса |
| L4 | Силовой самолет | ФР‑4 | Высокий ТГ, бюджетный |
| L5 | Цифровой сигнал | ФР‑4 | Стандартное эпоксидное стекло |
| 16 -й | Цифровая земля | ФР‑4 | Механическая поддержка и отвод тепла |
«Конструкция из смешанного диэлектрика значительно снижает стоимость — использование высокочастотного материала только в слоях, по которым передаются радиочастотные сигналы., и FR-4 для остального».
3. Рекомендации по проектированию
3.1 Критические параметры материала
Этот продукт использует Роджерс RO4350B (углеводородный ламинат с керамическим наполнителем) и ФР-4. Основные характеристики RO4350B (источник: Технический паспорт Роджерса):
| Параметр | Типичное значение | Условие испытания | Ссылка |
|---|---|---|---|
| Процесс Дк | 3.48±0,05 | 10ГГц | IPC‑TM‑650 2.5.5.5 |
| Дизайн Дк | 3.66 | 10ГГц | Коррекция шероховатости меди |
| Коэффициент рассеяния (Дф) | 0.0037 | 10ГГц | ВЧ-приложения с низкими потерями |
| CTE по оси Z | 32 ppm/℃ | -55от ℃ до 288 ℃ | Подходит для меди (17 ppm/℃) |
| Теплопроводность | 0.69 W/m · k | 50℃, АСТМ Д5470 | Лучше, чем FR‑4 |
| Воспламеняемость | UL 94 В‑0 | Стандарт УЛ | Для активных и мощных РЧ |
Источник данных: Технические данные ламината Rogers Corporation RO4350B™
3.2 Контроль импеданса
Управление импедансом на 6-слойной гибридной печатной плате затруднено из-за разрыва Dk.. Используйте 3D-электромагнитный решатель и примените поправочный коэффициент шероховатости меди. (обычно 1,2–1,5). Согласно IPC‑2141A, Допуск характеристического импеданса для радиочастотных печатных плат должен быть в пределах ±7%.. UGPCB достигает ±5%.
3.3 Дизайн стека ламината (Общая толщина 1,6 мм)
- Вершина (Л1‑Л2): RO4350B 0,2 мм × 2 = 0,4 мм
- Середина (L3): Препрег RO4450™ толщиной 0,1 мм + Сердечник FR‑4 0,6 мм = 0,7 мм
- Нижний (L4‑L6): Ядро FR‑4 + препрег = 0,5 мм
- Общий: 1.6мм
Используйте кривую динамического давления во время ламинирования, чтобы управлять стрессом из-за несоответствия КТР между RO4350B и FR-4..
4. Принцип работы
Целостность сигнала: Диэлектрические потери доминируют над высокочастотными потерями. Средняя константа затухания равна:
Где:
- = постоянная диэлектрического затухания
- = относительная диэлектрическая проницаемость (расчетная стоимость)
- = длина волны в свободном пространстве
- = коэффициент рассеивания (Дф)
RO4350B имеет Df = 0.0037 против. FR‑4 0.020. Это снижает диэлектрические потери примерно на 80%, обеспечение передачи с низкими потерями до 30 ГГц.
Термомеханическая стабильность: КТР RO4350B по оси Z 32 ppm/℃ соответствует меди (17 ppm/℃) намного лучше, чем FR‑4 (50–70 частей на миллион/℃). Это улучшает металлизированное сквозное отверстие. (ПТХ) надежность при термоциклировании. Протестировано согласно IPC‑TM‑650. 2.6.7, доска выживает 1000 циклы от -55℃ до 125℃ без расслоения.
5. Основные приложения
Шестислойная гибридная высокочастотная печатная плата UGPCB обслуживает пять основных областей.:
5.1 5Базовые станции связи G (ААУ/РРУ)
- Полосы частот: 28Миллиметровые волны ГГц и 39 ГГц
- Требование: Вносимая потеря < 0.31 дБ/см при 40 ГГц, мощность > 200 Вт/м² при 38 ГГц
- Преимущество: Гибридная конструкция снижает затраты на материалы на 30–40 % по сравнению с. полностью высокочастотный материал
5.2 77Автомобильный радар ГГц/79 ГГц
- Варианты использования: Автономный радар с 4D-изображением, обнаружение слепых зон, адаптивный круиз-контроль
- Требование: Ошибка диапазона <0.25м от -40℃ до 125℃, разрешение по азимуту 0,08°
- Производительность: ИМС 2025 отчет показывает стабильность фазы ±0,8° во всем температурном диапазоне для гибридных радиолокационных модулей 77 ГГц.
5.3 Полезная нагрузка спутниковой связи (Команда-группа)
- Диапазон частот: 17.7 – 31 ГГц
- Преимущество: 45% снижение веса против. керамические подложки при сохранении эффективности> 85%
5.4 Оптоволокно до дома (ФТТХ) Оборудование
- Тенденция рынка: Мировой рынок IPTV от $189,25 млрд. (2025) до $421,53 млрд. (2030), Кагр 17.4%
- Влияние: Высокая пропускная способность, Печатные платы с малой задержкой необходимы
5.5 Высокоскоростные цифровые системы смешанных сигналов
- Поля: Медицинская визуализация, промышленный высокочастотный контроль, терминалы военной связи
- Требование: Сосуществовать 10+ Цифровые сигналы Гбит/с с радиочастотными сигналами ГГц-диапазона
6. Научная классификация (для IPC‑2221)
| Классификация Измерение | Категория | Основа |
|---|---|---|
| Система материалов | Печатная плата со смешанным диэлектриком | РО4350Б + ФР‑4 |
| Частотная характеристика | РФ / Микроволновая плата | До 30 ГГц |
| Количество слоев | 6‑слойная многослойная плата | 6 проводящие слои |
| Техническая сложность | HDI гибридное ламинирование | Соответствие нерасширяющегося материала |
| Приложение | Коммуникационная радиочастотная плата | Телекоммуникационная инфраструктура |
| Класс производительности МПК | Класс IPC‑6012 3 | Высоконадежное оборудование |
7. Материалы в деталях
7.1 RO4350B Высокочастотный ламинат
- Армированный стекловолокном углеводород + керамический наполнитель
- Дк: 3.48±0,05 при 10 ГГц, температурный коэффициент ~ -50 ppm/℃ (-50от ℃ до +150 ℃)
- Дф: 0.0037@10 ГГц
- CTE по оси Z: 32 ppm/℃ – соответствует меди для надежности PTH
- Теплопроводность: 0.69 W/m · k (против. ФР‑4 0,25–0,35)
- UL 94 В‑0 – подходит для активных и мощных радиочастотных конструкций
- Совместимость процессов: Та же обработка FR‑4; не требуется специальная предварительная обработка (в отличие от ПТФЭ)
7.2 Эпоксидно-стеклянный ламинат FR‑4
- Тканое стеклоткань + эпоксидная смола
- Дк: 4.2–4,8 (1МГц–1 ГГц), Дф: 0.020–0,025
- Расходы: 1/5 к 1/10 RO4350B
7.3 RO4450™ Высокочастотный клеевой слой
- Соединительный слой между RO4350B и FR‑4
- Дк: 3.52±0,05 при 10 ГГц (градиентный переход)
- Дф: 0.0040@10 ГГц
7.4 ЭНИГ Поверхностная обработка (Химическое никель, иммерсионное золото)
- Толщина никеля: 3–6 мкм (Класс IPC‑4552 2)
- Толщина золота: 0.05–0,10 мкм
- Преимущества: Припаяность, плоскостность, стойкость к окислению, сборка BGA с мелким шагом
- Стандартный: МПК‑4552
8. Спецификации производительности
8.1 Электрические характеристики
| Параметр | Ценить | Метод испытания |
|---|---|---|
| Характеристический импеданс (РЧ-слои) | 50Ом ±5% (настраиваемый) | МПК‑2141А |
| Дк (РЧ-слои @ 10 ГГц) | 3.48±0,05 | IPC‑TM‑650 2.5.5.5 |
| Вносимая потеря | 0.31 дБ/см при 40 ГГц | Микрополосковая линия ВНА |
| Диэлектрическая прочность | ≥40 кВ/мм | IPC‑TM‑650 2.5.6 |
| Устойчивость к изоляции | >10⁹ Ох (нормальное состояние) | IPC‑TM‑650 2.5.17 |
| Выдерживаемое напряжение | 1000 В постоянного тока, 60нет поломок | IPC‑TM‑650 2.5.7 |
8.2 Механические характеристики
| Параметр | Ценить | Метод испытания |
|---|---|---|
| Допуск по толщине | ± 10% | МПК‑6012 |
| Размерная стабильность | <0.3 М-м-м | IPC‑TM‑650 2.2.4 |
| Прочность на очистку (1Оз меди) | ≥1,0 Н/мм | IPC‑TM‑650 2.4.8 |
| Прочность на изгиб | ≥350 МПа | IPC‑TM‑650 2.4.4 |
| Усилие отрыва колодки | ≥5,0 кг/см² | IPC‑TM‑650 2.4.21 |
8.3 Тепловые характеристики
| Параметр | Ценить | Метод испытания |
|---|---|---|
| Тг (Зона FR‑4) | ≥150 ℃ (TG150) | IPC‑TM‑650 2.4.25 |
| Термический стресс | 288℃, 10с × 5 цикл | IPC‑TM‑650 2.4.13 |
| Термический велосипед | -55℃ ↔ 125℃, 1000 цикл, нет расслоения | IPC‑TM‑650 2.6.7 |
| Бессвинцовая оплавка | 260℃, 5 цикл | МПК/JEDEC J‑STD‑020 |
| Уровень чувствительности к влаге | МСЛ 1 | МПК/JEDEC J‑STD‑020 |
8.4 Сертификаты надежности
- Класс IPC‑6012 3 – оборудование повышенной надежности
- IPC‑6018B – квалификация по высокочастотному (Микроволновая печь) печатные платы
- UL 94 В‑0
- MIL‑PRF‑31032 – 1000 термические циклы от -55 ℃ до 125 ℃
100% электрические испытания летающего зонда + АОИ. Конечный продукт соответствует классу IPC-A-600 3.
9. Структурные особенности
Асимметричная 6-слойная гибридная конструкция:
- Л1‑Л2 (РО4350Б): RF-интерфейс (А, ЛНА, фильтры) – критическая зона целостности сигнала
- L3 (переход): Согласование импеданса и изменение уровня сигнала – изолирует радиочастотный сигнал от высокоскоростного цифрового
- L4‑L6 (ФР‑4): Управление питанием, цифровое управление, механическая поддержка – недорогие традиционные схемы
ЭНИГ отделка: Плоская поверхность обеспечивает постоянный контроль импеданса. Поддерживает BGA, QFN, пакеты с мелким шагом. Золотой слой защищает медь и гарантирует паяемость после длительного хранения..
Прецизионное сверление & ПТХ: Минимальный диаметр механического отверстия 0,25 мм. (Доступны микроотверстия HDI диаметром до 0,1 мм.). Толщина медного отверстия ≥20 мкм (Класс МПК 3). Плазменная обработка различными газовыми смесями слоев RO4350B и FR‑4..
10. Схема производственного процесса
18 ключевые шаги:
① IQC → ② Визуализация внутреннего слоя (RF и цифровой отдельно) → ③ Коричневый оксид → ④ Плазменная активация предварительного ламинирования → ⑤ Гибридная укладка → ⑥ Ламинирование под высоким давлением (кривая динамического давления) → ⑦ Рентгеновское сверление → ⑧ Механическое сверление (0.25мм мин) → ⑨ Плазменная очистка (двойной цикл) → ⑩ Химическая медь → ⑪ Визуализация внешнего слоя → ⑫ Нанесение рисунка (медь + олово) → ⑬ Травление внешнего слоя (жестяная полоса) → ⑭ AOI → ⑮ Маска для пайки → ⑯ ENIG → ⑰ Электрические испытания → ⑱ Окончательная проверка/упаковка
Критические детали процесса:
- Плазма для предварительного ламинирования (шаг 4): CF₄‑N₂‑O₂ для FR‑4; гелий (Он) для RO4350B
- Кривая ламинирования (шаг 6): Динамическое давление – FR‑4 затвердевает первым (~180℃), затем давление и температура повышаются до >200 ℃ для RO4350B.
- Бурение (шаг 8): Управление пошаговой подачей и сроком службы инструмента учитывает разницу в твердости.
- Десмеар & ПТХ (шаги 9–10): Двухцикловый процесс из-за различного химического поведения; медь с отверстиями ≥20 мкм
11. Конкурентные преимущества
Баланс затрат и эффективности: Стоимость 6-слойного материала All‑RO4350B >$200/м². Гибрид использует RO4350B только на 25% толщины →30-40% снижение затрат на материалы.
Надежность: RO4350B ось Z CTE = 32 ppm/℃ соответствует меди (17 ppm/℃). Полный FR‑4 имеет 50‑70 ppm/℃.. Гибрид снижает стресс ПТГ. Проходит 1000 циклы от -55 ℃ до 125 ℃ (IPC‑TM‑650 2.6.7).
Размерная стабильность: Низкий КТР снижает коробление, повышает выход SMT.
| Направление | RO4350B CTE | FR‑4 CTE (типичный) |
|---|---|---|
| ось X | 10 ppm/℃ | 14 ppm/℃ |
| ось Y | 12 ppm/℃ | 16 ppm/℃ |
| ось Z | 32 ppm/℃ | 50-70 частей на миллион/℃ |
Против. полный ПТФЭ (например, Роджерс RT/дуроид):
| Особенность | RO4350B+FR‑4 гибридный | Полный ПТФЭ |
|---|---|---|
| Совместимость процессов | Стандартная линия FR‑4 | Специальное оборудование & уход |
| Металлизация ПТХ | Стандартный | Нафталин натрия или плазма |
| Размерная стабильность | Отличный (армированное стеклом) | Бедный, потоки |
| Расходы | 30-50% ниже | Высокий |
12. Краткое содержание & Руководство по запросу
Шестислойная гибридная высокочастотная печатная плата UGPCB является идеальным межсетевым соединением для систем смешанных радиочастотных и цифровых сигналов.. Он обслуживает базовые станции 5G., Полезная нагрузка спутника Ka-диапазона, 77Автомобильный радар ГГц, и высокоскоростные цифровые приложения. Размещая RO4350B только на критических радиочастотных уровнях, мы достигаем оптимальной производительности при значительно меньших затратах.
Резюме ключевых данных:
✅ Дк = 3.48 ± 0.05 @10 ГГц (Официальный представитель Роджерса)
✅ Дф = 0.0037 @10 ГГц
✅ CTE по оси Z = 32 ppm/℃ (соответствует меди)
✅ Вносимые потери ≤ 0.31 дБ/см при 40 ГГц (IPC‑6018B проверено)
✅30-40% снижение затрат на материалы против. полностью высокочастотный материал
✅ Проходит 1000 термические циклы -55℃ ↔ 125℃
Ограниченное по времени предложение по прототипированию
📩 Получите индивидуальное ценовое и техническое предложение
УГКПБ предлагает 7‑рабочий день, услуга быстрой смены для 4–10 слоев гибридные печатные платы. Мы предоставляем бесплатный анализ DFM.
👉 Отправьте свои файлы Gerber и дизайн стека на электронную почту нашей службы технической поддержки.. Мы ответим с технической оценкой и точной ценой в течение 4 часы.
УГКПБ – Ваш надежный производитель гибридных высокочастотных печатных плат. От прототипа к серийному производству, мы поставляем универсальные решения из 6-слойных смешанных диэлектриков для ускорения ваших радаров 5G и миллиметровых волн..
*Источники данных: Технический паспорт Rogers Corporation RO4350B™, Стандарты IPC‑6012D/6018B, Методы испытаний IPC‑TM‑650, Ассоциация GSM 2026 перспективы телекоммуникаций, ИМС 2025 Технический отчет Международного микроволнового симпозиума.*
