RFおよびマイクロ波設計におけるロジャーPCB材料の選択と使用方法

When choosing a PCB material for your next RF or microwave design, there are a few important considerations you should make. These include the bearing temperature, the maximum and minimum operating temperatures, and the reversibility of the material. For example, if your project requires a high bearing temperature, you’ll probably want to use Rogers PCB.
RF

If your circuit board design requires a high-frequency and low-dielectric constant material, you might be wondering how to choose and use Roger PCB material. Fortunately, you have several options. Teflon-based cores are available from many companies. These materials can be very flexible. This makes them great for single-bend applications. They also offer the high reliability and electrical performance associated with a PTFE substrate.

Microwave

When deciding which PCB material is best for your RF or microwave design, consider the type of frequencies that you need to cover. In general, you should choose a low dielectric constant material for these applications. Low dielectric constant materials have low signal losses and are ideal for RF microwave circuits.

High-speed

The selection of the right PCB material is crucial for radio-frequency and microwave designs. Rogers PCB material has the characteristics necessary to withstand high temperatures and maintain reliability. It has a high glass transition temperature of approximately 280 degrees Celsius and stable expansion characteristics throughout the entire circuit processing temperature range.

Dielectric layer

When designing RF or microwave PCBs, the dielectric layer is an important performance parameter. The material must have a low dielectric constant and smallest tangent to resist dielectric losses, and it must have high thermal and mechanical stability. Teflon is an excellent material for this purpose. It is also known as Teflon PCBs. A dielectric material with a low thermal coefficient of expansion is necessary for the stability of a filter or oscillator. The material should also have matching X and Z-axis coefficients of thermal expansion.

Trace width

Using Rogers PCB material is an excellent way to improve the performance of your designs. This dielectric material has a wide range of dielectric constant values, which makes it an excellent choice for high-speed applications. Besides, it is compatible with FR-4.

Signal loss tolerance

As PCB designs become more complex, smaller, and faster, the need for control over impedance becomes increasingly important. Controlling substrate impedance is essential to allowing signals to travel efficiently across the trace or reference plane. Improper substrate impedance can cause signals to fall outside of their specified range. By incorporating a Rogers 4000 Series laminate, designers can provide impedance control while still enhancing the overall design. This is particularly important in high-speed digital applications.

PTFE

When implementing RF or microwave PCBs, the dielectric constant (Dk) of the circuit board material is critical. The higher the dielectric constant, the shorter the wavelength of the circuit. A PTFE Rogers PCB material with a high Dk is a great choice for microwave PCBs.

Rogers RT/Duroid 5880

RT/Duroid 5880 is a glass microfiber reinforced PCB material, with low dielectric constant and low loss. This material is a good choice for microwave or RF designs. It has low density and is compatible with high-temperature soldering.

さまざまなPCBはんだ付けプロセス

プリント基板のはんだ付けに関しては、いくつかの選択肢があります。リフロー、表面実装技術、ウェーブはんだ付けです。これらについて詳しく学びましょう。それぞれに利点と欠点があります。あなたのプリント基板にはどれが最適ですか？

ウェーブはんだ付け

プリント基板上の電子部品のはんだ付けには、ウェーブはんだ付けプロセスが使用される。このプロセスでは、プリント基板を溶融はんだの鍋に通し、はんだの定在波を発生させて、電気的および機械的に信頼性の高い接合部を形成します。この工程は、スルーホールの部品組み立てに最も一般的に使用されるが、表面実装にも使用できる。

当初、スルーホールのはんだ付けにはウェーブはんだが使用されていた。このプロセスにより、両面プリント基板や多層プリント基板の開発が可能になった。最終的には、スルーホールとSMD部品の両方を使用するハイブリッドPCBアセンブリにつながった。今日では、フレキシブル・リボンで構成された回路「基板」もある。

初期のウェーブはんだ付けプロセスでは、ロジン濃度の高いフラックスが使用されていた。通常、これらの液体フラックスは、SMDを含まないウェーブはんだ付けアセンブリにのみ使用されていました。この方法では、高価なはんだ付け後の洗浄が必要でした。

表面実装技術

表面実装技術は、プリント基板を製造する一般的な方法である。部品を小型化し、プリント回路基板に近接して実装することができる。これにより、集積回路を小型化し、より多くの機能を提供することができる。しかし、より多くの設備投資を必要とする。

表面実装技術では、PCB表面に部品をはんだ付けします。スルーホール実装やウェーブはんだ付けなど、他のPCBはんだ付けプロセスよりも優れています。スルーホール実装と比較して、表面実装PCBはより高い実装密度と信頼性を達成することができます。また、振動や衝撃にも強くなります。これらは一般的に民生用電子機器に使用されています。

表面実装技術は1960年代に初めて導入され、エレクトロニクス分野で非常に普及している。今日、表面実装技術を用いて作られた部品は多岐にわたる。これには、多種多様なトランジスタやアナログIC、ロジックICが含まれる。

選択はんだ付け

プリント基板の選択はんだ付けは、メーカーが製品をより迅速かつ容易に販売できるようにする費用対効果の高いプロセスです。その利点には、繊細な部品を熱から保護し、はんだ付け時間を短縮できることが挙げられます。さらに、このプロセスは、一度はんだ付けされた基板の修理や手直しにも使用できます。

選択はんだ付けには、主に2つの方法がある。ドラッグソルダリングとディップソルダリングである。これらのプロセスにはそれぞれ長所と短所があります。そのため、それぞれを理解した上で、どちらが最適かを判断することが重要です。

選択はんだ付けには多くの利点があり、多くのPCBアセンブリに適した方法です。回路基板の全コンポーネントを手作業ではんだ付けする必要がなくなるため、組み立てが迅速になります。さらに、基板の熱による劣化を抑えることができます。