¿Por qué elegir CER-10 en lugar de otros laminados de alta densidad para componentes de RF compactos?

Introducción

En el diseño de circuitos de microondas de alta frecuencia, lograr la miniaturización del circuito manteniendo al mismo tiempo un excelente rendimiento eléctrico es un desafío constante. Una de las estrategias más efectivas para reducir el tamaño del circuito es utilizar un material de sustrato con una constante dieléctrica alta (Dk). Los materiales con mayor Dk permiten longitudes de onda más cortas dentro del sustrato, lo que permite componentes pasivos más pequeños, como acopladores, filtros y resonadores.

Taconic CER-10 es un laminado de cerámica orgánica de primera calidad de la familia de productos ORCER®, diseñado específicamente para abordar esta necesidad. Con una constante dieléctrica nominal de 10,0 y un bajo factor de disipación de 0,0035 a 10 GHz, CER-10 permite una miniaturización significativa del circuito manteniendo una baja pérdida de señal. Esto lo convierte en una opción ideal para conjuntos compactos de microondas, amplificadores de potencia y componentes pasivos basados ​​en guías de ondas.

Este artículo proporciona una descripción general completa de las propiedades del laminado CER-10, un ejemplo detallado de diseño de PCB de 2 capas e información clave sobre abastecimiento para ingenieros y profesionales de adquisiciones.

¿Qué es el laminado Taconic CER-10?

Taconic CER-10 es un laminado de cerámica orgánica que combina la avanzada tecnología de relleno cerámico de Taconic con su profunda experiencia en fibra de vidrio recubierta de PTFE. El material se basa en un refuerzo de vidrio tejido, que garantiza una excelente estabilidad dimensional y una mayor resistencia a la flexión.

CER-10 exhibe una excepcional fuerza de unión interlaminar y resistencia a la soldadura, lo que garantiza un rendimiento confiable en entornos operativos y de fabricación exigentes. Su composición patentada da como resultado una absorción de humedad muy baja (0,02%) y propiedades eléctricas uniformes en todo el material.

El bajo coeficiente de expansión térmica del eje Z del material (CTE de 46 ppm/°C) permite una integridad confiable del orificio pasante (PTH) incluso en ambientes térmicos extremos, lo que lo hace adecuado para aplicaciones sujetas a ciclos de temperatura y choque térmico.

Diferenciador clave: alta constante dieléctrica para miniaturización de circuitos

Con un Dk de 10,0, CER-10 es significativamente más alto que los materiales RF estándar como RO4350B (Dk ~3,48) o laminados a base de PTFE (Dk ~2,2–2,6). Este alto Dk permite:

Reducción de hasta un 50-60 % en el tamaño de los componentes para resonadores, acopladores y filtros de cuarto de onda

Diseños de PCB más compactos para aplicaciones con espacio limitado

Diseños de perfil más bajo sin comprometer el rendimiento eléctrico

Propiedades del laminado CER-10

Resumen de características y beneficios

Ofertas estándar

Los laminados CER-10 están disponibles en una variedad de espesores estándar, tamaños de paneles y opciones de revestimiento de cobre.

Nota: Es posible que haya otros espesores disponibles a pedido.

Tamaños de paneles y revestimientos estándar

Ejemplo de diseño de PCB de 2 capas utilizando CER-10

Para demostrar la aplicación práctica de CER-10, a continuación se muestra un caso completo de diseño de PCB rígido de 2 capas.

Especificaciones de diseño de PCB

Observaciones de diseño

Este diseño presenta un tablero compacto de 67 mm × 55,9 mm con 28 componentes y solo 2 redes. Las observaciones clave incluyen:

Alto número de vías (25 vías): refleja la necesidad de conexión a tierra o blindaje frecuentes en un diseño de microondas

Sin máscara de soldadura: una elección deliberada para aplicaciones de microondas donde la máscara de soldadura podría introducir efectos dieléctricos no deseados o capacitancia parásita.

Sin serigrafía: mantiene una superficie de RF limpia y evita la contaminación

Acabado de inmersión en plata: proporciona excelente conductividad y planicidad para la integridad de la señal de microondas; preferido sobre ENIG para ciertas aplicaciones de RF

Cumplimiento de IPC-Clase-2: garantiza confiabilidad para aplicaciones comerciales e industriales

Alto Dk (10.0) de CER-10: permite una miniaturización significativa de los componentes pasivos en esta placa compacta

Aspectos destacados del proceso de fabricación

Procesamiento estándar de PTFE: CER-10 se puede cortar, perforar, fresar y recubrir utilizando métodos estándar para materiales de PTFE/fibra de vidrio tejida.

Sin preparación vía especializada: a diferencia de algunos materiales de PTFE, CER-10 se puede procesar con técnicas convencionales

Capacidad de paso fino: la traza/espaciado de 5/6 mil admite diseños de circuitos de microondas densos

Aplicaciones típicas

La combinación única de CER-10 de alto Dk, baja pérdida y excelentes propiedades mecánicas lo hace ideal para una amplia gama de aplicaciones de microondas:

-amplificadores de potencia

-filtros de guía de ondas

-acopladores direccionales

-otros componentes pasivos de microondas

Conclusión

Los laminados Taconic CER-10 ofrecen una propuesta de valor única y convincente para los diseñadores de circuitos de microondas: alta constante dieléctrica (10,0) combinada con bajas pérdidas (0,0035 a 10 GHz) y excelentes propiedades mecánicas. Esta combinación permite una miniaturización significativa de los circuitos, una ventaja fundamental en aplicaciones con limitaciones de espacio, como amplificadores de potencia compactos, filtros de guía de ondas y acopladores direccionales.

Las ventajas clave incluyen:

Miniaturización de circuitos: hasta un 60% de reducción de tamaño para componentes pasivos

Baja pérdida: Df de 0,0035 a 10 GHz mantiene la integridad de la señal

Excelente estabilidad dimensional: refuerzo de vidrio tejido con CTE de 13/15 ppm/°C (X/Y)

PTH confiables: el CTE bajo del eje Z de 46 ppm/°C garantiza confiabilidad en entornos térmicos

Baja absorción de humedad (0,02%) – Rendimiento eléctrico estable en condiciones húmedas

Certificado de baja desgasificación de la NASA: adecuado para aplicaciones aeroespaciales y espaciales

Inflamabilidad V-0: cumple con UL 94 para sistemas críticos para la seguridad

Procesamiento estándar: se puede cortar, perforar, fresar y recubrir utilizando métodos de PTFE estándar

Ya sea que se utilice en amplificadores de potencia, filtros de guía de ondas u otros componentes pasivos de microondas, CER-10 proporciona una solución confiable y de alto rendimiento para aplicaciones exigentes de alta frecuencia.