RT/duroid® alternativo alternativo? TLY-5 PCB laminado Perdas más bajas, rendimientos más altos para radares y aviónica de 77 GHz

Descripción de producto

¿Qué es TLY-5?
TLY-5 es un material base de muy baja constante dieléctrica (Dk) de calidad aviónica y aeroespacial fabricado por AGC. Cuenta con un refuerzo de fibra de vidrio tejido liviano que proporciona una estabilidad dimensional superior en comparación con los compuestos de PTFE reforzados con fibra cortada. Con un factor de disipación ultrabajo de 0,0009 a 10 GHz, un Dk de 2,20 ± 0,02 y excelentes propiedades mecánicas, el TLY-5 está diseñado específicamente para aplicaciones de ondas milimétricas de hasta 77 GHz y más, incluidos radares automotrices, comunicaciones por satélite y sistemas aeroespaciales.

 

Conclusiones clave (de un vistazo)

 

Dk (10GHz): 2,20 ± 0,02 (especificable de 2,17 a 2,40)

 

Factor de disipación: 0,0009 a 10 GHz, el más bajo de su clase

 

CTE (X/Y/Z): 26 / 15 / 217 ppm/°C (25–260°C)

 

Conductividad térmica: 0,22 W/(m·K)

 

Absorción de humedad: 0,02% – excepcionalmente baja

 

Inflamabilidad: UL 94 V-0

 

Desgasificación de la NASA: TML, CVCM, WVR todos ≤ 0,01%

 

Diferenciador clave: el refuerzo de vidrio tejido liviano ofrece una estabilidad dimensional superior sobre las alternativas de fibra cortada, lo que permite mayores rendimientos de fabricación.

 

 

1. ¿Por qué elegir TLY-5? – Justificación de la selección de materiales

Para los ingenieros que diseñan circuitos de alta frecuencia en frecuencias de ondas milimétricas (bandas Ka, E, W), la selección de materiales es fundamental para lograr tanto el rendimiento eléctrico como la capacidad de fabricación. TLY-5 aborda estas demandas a través de cuatro ventajas clave:

 

Pérdida dieléctrica ultrabaja: con un factor de disipación de 0,0009 a 10 GHz, el TLY-5 ofrece el Df más bajo de su clase. Esto se traduce en una pérdida de inserción mínima, un factor crítico para el radar automotriz de 77 GHz y otras aplicaciones de antenas de ondas milimétricas donde la atenuación de la señal debe controlarse estrictamente.

 

Estabilidad dimensional superior: a diferencia de los compuestos de PTFE reforzados con fibra cortada, TLY-5 utiliza una matriz de fibra de vidrio tejida liviana. Esto produce un laminado mecánicamente estable que resiste los cambios dimensionales durante la fabricación de PCB, lo que resulta en mayores rendimientos de fabricación y un rendimiento consistente en tiradas de producción de alto volumen.

 

Dk consistente y uniforme: la constante dieléctrica se puede especificar dentro de un rango de 2,17 a 2,40, con una tolerancia estricta de ±0,02 para la mayoría de los espesores. Esta uniformidad garantiza un control de impedancia y una respuesta de fase predecibles, algo esencial para antenas en fase y redes de formación de haces.

 

Confiabilidad de grado aeroespacial: con valores de desgasificación de la NASA (TML, CVCM, WVR) todos en ≤0,01% y clasificación de inflamabilidad UL 94 V-0, TLY-5 cumple con los estrictos requisitos para aplicaciones espaciales y de aviónica.

 

 

2. Propiedades del laminado TLY-5

La siguiente tabla consolida todas las especificaciones eléctricas, mecánicas, térmicas y físicas del TLY-5 según lo dispuesto en la hoja de datos oficial. Todos los valores representan datos medidos típicos y están destinados a ayudar en la selección de materiales.

Propiedad	Condiciones	Valor típico	Unidades	Método de prueba
Constante dieléctrica	@ 10GHz	2.2	—	IPC-650 2.5.5.5
Factor de disipación	@ 10GHz	0.0009	—	IPC-650 2.5.5.5
Resistividad de volumen	Después de temperatura elevada.	10¹⁰	Mohmios/cm	IPC-650 2.5.17.1
Resistividad de volumen	Después de la humedad	10¹⁰	Mohmios/cm	IPC-650 2.5.17.1
Resistividad superficial	Después de temperatura elevada.	10⁸	mohms	IPC-650 2.5.17.1
Resistividad superficial	Después de la humedad	10⁸	mohms	IPC-650 2.5.17.1
Conductividad térmica	—	0,22	W/(m·K)	ASTM F 433
CTE – Eje X (25–260°C)	—	26	ppm/°C	ASTM D 3386 (TMA)
CTE – Eje Y (25–260°C)	—	15	ppm/°C	ASTM D 3386 (TMA)
CTE – Eje Z (25–260°C)	—	217	ppm/°C	ASTM D 3386 (TMA)
Fuerza de pelado	1/2 oz. cobre ED	1,96 (11)	N/mm (libras/pulg.)	IPC-650 2.4.8
Fuerza de pelado	1 onza cobre CL1	2,86 (16)	N/mm (libras/pulg.)	IPC-650 2.4.8
Fuerza de pelado	1 onza cobre C1	3.04 (17)	N/mm (libras/pulg.)	IPC-650 2.4.8
Fuerza de pelado (temperatura elevada)	—	2.32 (13)	N/mm (libras/pulg.)	IPC-650 2.4.8
Resistencia a la flexión – MD	—	96,91 (14.057)	N/mm² (psi)	IPC-650 2.4.4
Resistencia a la flexión – CD	—	89,32 (12.955)	N/mm² (psi)	IPC-650 2.4.4
Módulo de Young – MD	—	9,65 × 10³ (1,4 × 10⁶)	N/mm² (psi)	ASTM D 3039/IPC-650 2.4.19
Relación de Poisson – MD	—	0,21	—	ASTM D 3039/IPC-650 2.4.19
Densidad (gravedad específica)	—	2.19	gramos/cm³	ASTM D 792
Estabilidad dimensional – MD	10 millones, promedio. después del horneado y estrés térmico	-0,038	mm/M (mils/pulg.)	IPC-650 2.4.39
Estabilidad dimensional – CD	10 millones, promedio. después del horneado y estrés térmico	-0,038	mm/M (mils/pulg.)	IPC-650 2.4.39
Absorción de humedad	—	0,02	%	IPC-650 2.6.2.1
Desgasificación de la NASA – TML	—	0,01	%	—
Desgasificación de la NASA – CVCM	—	0,01	%	—
Desgasificación de la NASA – WVR	—	0,01	%	—
Clasificación de inflamabilidad	—	V-0	—	UL-94

Notas:

La constante dieléctrica se puede especificar dentro de un rango de 2,17 a 2,40 con una tolerancia de ±0,02 para la mayoría de los espesores.

 

 

3. Espesores y tamaños de paneles disponibles

 

Espesores estándar:

0,0035" (0,09 mm)

0,0050" (0,13 mm)

0,0075" (0,19 mm)

0,0100" (0,25 mm)

0,0200" (0,51 mm)

0,0300" (0,76 mm)

0,0600" (1,52 mm)

TLY-5 se puede fabricar en incrementos de 0,005" (0,125 mm). Espesores adicionales disponibles a pedido.

 

 

Tamaños de paneles estándar:

12" × 18" (305 × 457 milímetros)

16" × 18" (406 × 457 milímetros)

18" × 24" (457 × 610 mm): tamaño de panel estándar

16" × 36" (406 × 914 milímetros)

24" × 36" (610 × 914 milímetros)

18" × 48" (457 × 1220 milímetros)

 

 

4. Estudio de caso de diseño de PCB: de la especificación a la realidad

Para ilustrar cómo funciona TLY-5 en un diseño del mundo real, aquí hay un ejemplo de tablero de 2 capas con un espesor de acabado de 0,3 mm.

 

 

Especificaciones de diseño de PCB

Parámetro	Especificación
Materia prima	TLY-5
Recuento de capas	2
Dimensiones del tablero	45 mm × 87 mm (±0,15 mm)
Grosor del tablero terminado	0,3 mm
Apilado de PCB	Cu (35 μm) / TLY-5 (0,191 mm / 7,5 mil) / Cu (35 μm)
Seguimiento/espacio mínimo	6 / 10 milésimas
Tamaño mínimo del agujero	0,4 mm
Vías ciegas	Ninguno
Peso de cobre terminado (capas exteriores)	1oz (35μm / 1,4 mils)
A través del espesor del revestimiento	20 µm
Acabado superficial	EPIG (oro de inmersión en paladio no electrolítico)
Serigrafía superior	Ninguno
Serigrafía inferior	Ninguno
Máscara de soldadura superior	Ninguno
Máscara de soldadura inferior	Ninguno
Estándar de calidad	IPC Clase 2
Pruebas	Prueba 100% Eléctrica
Formato de obra de arte	GerberRS-274-X
Disponibilidad	Mundial

 

 

Justificación de ingeniería para las especificaciones clave:

Parámetro	Razón fundamental
Selección TLY-5	Elegido por su Df ultrabajo (0,0009), Dk consistente (2,20 ± 0,02) y estabilidad dimensional, fundamental para el rendimiento de ondas milimétricas y el rendimiento de fabricación de alto volumen.
Grosor acabado de 0,3 mm.	Se logra utilizando un núcleo TLY-5 de 7,5 mil (0,191 mm); admite diseños compactos y sensibles al peso manteniendo la rigidez mecánica.
6/10 mils Traza/Espacio	Capacidad estándar de grabado en húmedo; Se adapta a los requisitos de enrutamiento de RF y CC.
Tamaño mínimo del orificio de 0,4 mm	La perforación mecánica es sencilla; no se requieren vías láser ni ciegas, lo que simplifica la fabricación y reduce los costos.
Peso de cobre de 1 oz.	Equilibra la capacidad de transporte de corriente con la capacidad de grabado de características finas.
20 μm mediante revestimiento	Supera el mínimo IPC Clase 2; garantiza una sólida fiabilidad de PTH.
Acabado superficial EPIG	El oro de inmersión de paladio no electrolítico proporciona una excelente planitud, resistencia a la oxidación y capacidad de unión de cables, ideal para ensambles de alta frecuencia.
Sin máscara de soldadura/sin serigrafía	Elimina posibles interferencias de RF; simplifica el procesamiento de este diseño de alta frecuencia.
IPC Clase 2	Equilibra el costo y la confiabilidad para aplicaciones comerciales aeroespaciales y de telecomunicaciones.
Prueba 100% Eléctrica	Garantiza impedancia, continuidad y aislamiento antes del envío.

 

 

Notas clave de fabricación para TLY-5:

 

Perforación: La construcción de fibra de vidrio tejida del TLY-5 requiere brocas de carburo afiladas con velocidades y tasas de retracción optimizadas. Si bien el refuerzo de vidrio liviano reduce el desgaste de la herramienta en comparación con el FR-4 estándar, los parámetros adecuados son esenciales para evitar rebabas y garantizar paredes de orificio limpias.

 

Preparación de la superficie: Para EPIG u otros acabados, se aplican técnicas estándar de preparación de superficies de PTFE. El tratamiento con plasma puede ser beneficioso para garantizar una fuerte adhesión del revestimiento.

 

Estabilidad dimensional: La matriz de vidrio tejida proporciona una excelente estabilidad dimensional durante el procesamiento, lo que resulta en un registro más ajustado y mayores rendimientos en comparación con las alternativas de fibra cortada. Esto es particularmente valioso para diseños con campos de vía densos (139 vías en este caso) y componentes de paso fino.

 

 

5. TLY-3FF: la variante flexible

Para aplicaciones que requieren flexibilidad del radio de curvatura, AGC ofrece TLY-3FF, un laminado altamente flexible diseñado para circuitos flexibles o rígido-flexibles. Los diferenciadores clave incluyen:

 

Flexibilidad comparable a la de los laminados de PTFE reforzados con fibra cortada

 

Menor pérdida tangente que los laminados tradicionales reforzados con fibra cortada

 

Láser mejorado a través de capacidad de formación.

 

Mantiene la estabilidad dimensional de la serie TLY-5 estándar.

 

Esto convierte al TLY-3FF en una excelente opción para dispositivos electrónicos portátiles, antenas plegables y aplicaciones donde se requiere flexión mecánica sin sacrificar el rendimiento de RF.

 

 

6. Posicionamiento comparativo: en qué se destaca el TLY-5

En comparación con los típicos compuestos de PTFE reforzados con fibra cortada, TLY-5 ofrece varias ventajas distintas:

Aspecto	TLY-5 (Vidrio tejido)	Fibra picada de PTFE
Estabilidad dimensional	Superior: la matriz tejida proporciona rigidez mecánica	Inferior: puede desplazarse durante el procesamiento
Rendimiento de fabricación	Mayor: consistencia entre paneles	Más bajo – más variación
Factor de disipación	0,0009 (el más bajo de su clase)	Normalmente más alto
Tolerancia Dk	±0,02 (control estricto)	Variación más amplia
Mecanizado / Taladrado	Bueno – vidrio liviano	Más difícil: fibras abrasivas
Flexibilidad	Estándar	Más flexible (pero TLY-3FF aborda esto)

 

 

7. Aplicaciones típicas: donde brilla TLY-5

Según su conjunto de propiedades y el caso de diseño anterior, TLY-5 es adecuado para:

 

Radar Automotriz: Sensores de 77GHz y 79GHz para ADAS y sistemas de conducción autónoma

 

Comunicaciones satelitales y celulares: terminales en banda Ka, equipos de estaciones terrestres

 

Amplificadores de potencia: etapas de potencia de RF de alta frecuencia que requieren bajas pérdidas

 

LNBs, LNAs, LNCs: Bloques y amplificadores de bajo ruido para recepción vía satélite

 

Aeroespacial y aviónica: altímetros de radar, sistemas de comunicación, equipos de navegación.

 

Aplicaciones de las bandas Ka, E y W: sistemas de ondas milimétricas hasta 77 GHz y más allá

 

 

P1: ¿Cuál es el rango de constante dieléctrica del TLY-5?

El Dk se puede especificar dentro de un rango de 2,17 a 2,40. Para la mayoría de los espesores, la tolerancia es ±0,02, lo que proporciona una consistencia excelente para diseños controlados por impedancia.

 

 

P2: ¿Cómo se compara TLY-5 con los compuestos de PTFE reforzados con fibra cortada?
TLY-5 utiliza una matriz de fibra de vidrio tejida liviana, que ofrece una estabilidad dimensional superior y mayores rendimientos de fabricación. A 77 GHz, las pruebas comparativas han demostrado un rendimiento de pérdida de inserción equivalente "directo", siendo el beneficio principal una mejor procesabilidad.

 

 

P3: ¿Cuál es la frecuencia operativa máxima para TLY-5?
TLY-5 se implementa con éxito en aplicaciones de hasta 77 GHz (radar automotriz) y más allá, incluidas las bandas Ka, E y W. Su Df ultrabajo (0,0009) lo hace adecuado para frecuencias de ondas milimétricas.

 

 

P4: ¿TLY-5 es adecuado para aplicaciones espaciales?
Sí. Con valores de desgasificación de la NASA (TML, CVCM, WVR) todos en ≤0,01 % y inflamabilidad UL 94 V-0, el TLY-5 cumple con los requisitos de grado aeroespacial para equipos de aviónica y aerotransportados.

 

 

P5: ¿Cuál es la diferencia entre TLY-5 y TLY-3FF?
TLY-3FF es una variante altamente flexible de TLY-5, diseñada para aplicaciones que requieren radio de curvatura. Ofrece una flexibilidad comparable a la de los laminados de fibra cortada al tiempo que mantiene una menor pérdida y una capacidad mejorada de formación mediante láser.

 

 

P6: ¿Qué pesos y acabados de cobre están disponibles?
Las opciones de cobre estándar incluyen 1/2 oz y 1 oz, con varios tratamientos (ED, CL1, C1). Los acabados superficiales incluyen EPIG (como en el caso de diseño), así como otras opciones estándar bajo pedido.

 

 

P7: ¿Están garantizados todos los valores de la tabla de propiedades?
Los datos proporcionados son valores medidos típicos destinados a ayudar en la selección de materiales. No constituyen valores de especificación. Para tolerancias críticas, comuníquese directamente con AGC.

 

 

P8: ¿Qué tamaños de paneles están disponibles para TLY-5?
Los tamaños de paneles estándar varían de 12" × 18" a 24" × 36", siendo el estándar 18" × 24" (457 × 610 mm). Hay tamaños adicionales disponibles bajo petición.

 

 

Conclusión

TLY-5 de AGC representa una solución convincente para los ingenieros que diseñan circuitos de ondas milimétricas de alta frecuencia que exigen pérdidas ultrabajas, propiedades dieléctricas consistentes y una estabilidad dimensional excepcional. Como lo demuestra la carcasa de diseño de PCB de 2 capas, con un grosor de 0,3 mm, 139 vías y acabado superficial EPIG, el TLY-5 se integra sin problemas en los flujos de trabajo de fabricación estándar y, al mismo tiempo, ofrece el rendimiento eléctrico necesario para radares automotrices de 77 GHz, comunicaciones por satélite y aplicaciones aeroespaciales. Con su ligero refuerzo de vidrio tejido, TLY-5 no solo iguala el rendimiento eléctrico de las alternativas de fibra cortada, sino que las supera en capacidad de fabricación y rendimiento, lo que lo convierte en una opción confiable y probada en campo para la producción de ondas milimétricas de gran volumen.