RO4350B + RO3010 PCB híbrido ¿Qué hace que esta placa de alta frecuencia de 12 capas sea ideal para aplicaciones de RF y radar?

Descripción de producto

¿Qué es esta PCB híbrida?

Es una placa de circuito de alta frecuencia de 12 capas que combina dos materiales complementarios de Rogers: RO4350B (cerámica de hidrocarburo, Dk 3,48) y RO3010 (PTFE relleno de cerámica, Dk 10,2). Este enfoque híbrido permite a los diseñadores optimizar diferentes capas para diferentes funciones: RO3010 maneja las capas de antena de alta constante dieléctrica, mientras que RO4350B proporciona capas de RF de baja pérdida con procesabilidad estándar FR-4.

 

 

¿Qué la hace única?

La placa utiliza un acabado superficial EPIG sin níquel (Paladio/Oro de Inmersión) en lugar del ENIG estándar. Esto elimina las propiedades ferromagnéticas de la capa de níquel, reduciendo la pérdida de inserción por encima de 24 GHz, lo cual es crítico para radares automotrices de 77 GHz y comunicaciones satelitales.

 

 

Puntos Clave

Para Diseñadores	Para Profesionales de Compras
✅ RO3010 (Dk 10,2) – Alto Dk para capas de antena compactas	✅ Procesamiento compatible con FR-4 – RO4350B utiliza flujos de trabajo estándar
✅ RO4350B (Dk 3,48) – Capas de RF de baja pérdida, clasificación UL94 V-0	✅ Menor costo – El enfoque híbrido ahorra en comparación con pilas de solo RO3010
✅ EPIG sin níquel – 0,18 dB/pulgada menos de pérdida que ENIG por encima de 24 GHz	✅ Preimpregnado RO4450F – CTE adaptado para una laminación fiable
✅ Vías ciegas – 7 grupos (1-2, 2-5, 2-6, 2-8, 1-9, 10-12, 3-12)	✅ Clasificación V-0 – RO4350B y RO4450F son UL94 V-0
✅ CTE adaptado al cobre – 10-17 ppm/°C, excelente estabilidad dimensional	✅ Disponibilidad mundial – Los materiales Rogers se obtienen a nivel mundial
✅ Grosor de 3,14 mm – Construcción rígida de alto número de capas	✅ Compatible con sin plomo – Admite reflujo de 260 °C

 

 

1. ¿Por qué una pila híbrida?

Cuando una PCB se construye sobre materiales disímiles en lugar de un solo material, se llama PCB híbrida. Este enfoque permite a los diseñadores particionar las funciones eléctricas por características del material en lugar de forzar a un solo material a hacerlo todo.

 

 

En este diseño:

 

RO3010 maneja las capas de antena de alto Dk (Dk 10,2) – La alta constante dieléctrica permite arreglos de antena de parche compactos y huellas de circuito más pequeñas.

 

RO4350B forma las capas de RF intermedias (Dk 3,48) – Proporciona un rendimiento de baja pérdida con procesabilidad estándar FR-4.

 

El preimpregnado RO4450F une todo – Este sistema de resina de doble compatibilidad garantiza una laminación fiable entre RO3010 a base de PTFE y RO4350B a base de hidrocarburo.

 

 

2. Descripción general de los materiales

RO4350B – El caballo de batalla de la serie RO4000

RO4350B es un laminado cerámico de hidrocarburo diseñado para un rendimiento superior de alta frecuencia con fabricación de circuitos de bajo costo. Se puede fabricar utilizando procesos estándar de FR-4, a diferencia de los materiales de PTFE que requieren tratamiento de grabado con sodio.

 

Propiedad	Valor
Constante Dieléctrica (proceso)	3,48 ± 0,05 a 10 GHz
Dk de Diseño	3,66 (8-40 GHz)
Factor de Disipación	0,0037 a 10 GHz
TCDk	+50 ppm/°C
CTE X/Y	10/12 ppm/°C
CTE Z	32 ppm/°C
Tg	>280°C
Td	390°C
Inflamabilidad UL	V-0
Conductividad Térmica	0,69 W/m·K
Absorción de Humedad	0,06%

 

 

RO4350B es el material de referencia para diseños de RF sensibles al costo que aún necesitan impedancia controlada y baja pérdida de inserción. Tiene clasificación UL94 V-0 y es totalmente compatible con el procesamiento sin plomo.

 

 

RO3010 – Material Cerámico de PTFE de Alto Dk

RO3010 es un compuesto de PTFE relleno de cerámica con una alta constante dieléctrica de 10,2. Está diseñado para aplicaciones que requieren huellas de circuito compactas.

 

Propiedad	Valor
Constante Dieléctrica (proceso)	10,2 ± 0,30 a 10 GHz
Dk de Diseño	11,20 (8-40 GHz)
Factor de Disipación	0,0022 a 10 GHz
TCDk	-395 ppm/°C
CTE X/Y	13/11 ppm/°C
CTE Z	16 ppm/°C
Td	500°C
Inflamabilidad UL	V-0
Conductividad Térmica	0,95 W/m·K
Absorción de Humedad	0,05%

 

 

 

El alto Dk de RO3010 permite huellas de circuito significativamente más pequeñas, útil para acopladores compactos, filtros y redes de alimentación de phased-array donde el espacio de la placa es limitado. No es un material de propósito general, sino la herramienta adecuada para diseños impulsados por la miniaturización.

 

 

Preimpregnado RO4450F

RO4450F es un preimpregnado libre de halógenos y de alto Tg utilizado en construcciones multicapa para unir núcleos Rogers entre sí o para unir capas Rogers a FR-4 en pilas híbridas. Tiene clasificación UL94 V-0 y garantiza una laminación fiable entre diferentes familias de materiales.

 

 

3. Especificaciones completas de la PCB

Especificación	Detalle
Tipo de Placa	PCB Híbrida RF/Microondas de 12 Capas
Materiales Base	RO4350B (superior/inferior) + RO3010 (capas intermedias) + Preimpregnado RO4450F
Grosor de Placa Terminada	3,14 mm
Dimensiones de la Placa	107 × 91,5 mm (2 piezas)
Cobre Acabado (Exterior)	1 oz (35 µm)
Cobre Acabado (Interior)	0,5 oz (18 µm)
Acabado Superficial	EPIG (Paladio Electrolítico sin Níquel/Oro de Inmersión)
Máscara de Soldadura Superior	Verde
Máscara de Soldadura Inferior	Verde
Serigrafía Superior	Blanco
Serigrafía Inferior	Blanco
Vías Ciegas	1-2, 2-5, 2-6, 2-8, 1-9, 10-12, 3-12
Clasificación IPC	Clase 2
Formato de Arte	Gerber RS-274-X
Pruebas	Prueba Eléctrica 100% (antes del envío)

 

 

 

Beneficios de la Construcción Híbrida

La combinación de RO3010 y RO4350B es posible gracias al sistema de resina de doble compatibilidad de RO4450F. El CTE de RO3010 (13/11 ppm/°C) y RO4350B (10/12 ppm/°C) están estrechamente adaptados al papel de cobre estándar, ofreciendo una contracción dimensional post-grabado inferior a 0,35 mm/m. A diferencia de las placas multicapa de PTFE RO3000 completas, las capas intermedias de RO4350B utilizan flujos de trabajo estándar de FR-4 sin tratamiento de grabado con sodio, lo que reduce el tiempo del ciclo de fabricación en un 30% y disminuye el costo total del material en un 22% en comparación con las pilas de 12 capas de solo RO3010.

 

 

Ventajas del Acabado EPIG sin Níquel

El acabado ENIG convencional incorpora una capa barrera de níquel electrolítico con propiedades ferromagnéticas que introducen una pérdida de inserción significativa por encima de 24 GHz. El EPIG sin níquel de este producto deposita una fina barrera de paladio directamente sobre el cobre, eliminando la atenuación de RF relacionada con el níquel. Las pruebas comparativas a 10-40 GHz demuestran una pérdida de inserción 0,18 dB/pulgada menor en comparación con el ENIG estándar. Esto es crítico para radares automotrices de 77 GHz y comunicaciones satelitales.

 

La fina pila de paladio-oro también minimiza la acumulación de geometría del conductor, lo que permite un enrutamiento de vías ciegas HDI de línea-espacio estrecho sin riesgo de cortocircuito.

 

Diseño HDI con Vías Ciegas

Siete grupos de vías ciegas escalonadas eliminan los largos extremos de las vías pasantes que crean capacitancia e inductancia parásitas en las bandas de onda milimétrica. El apilamiento de vías ciegas multietapa separa las interconexiones de la capa de antena superior de las transiciones de potencia/tierra internas, reduciendo la longitud del camino de la señal de RF en un 40% en comparación con las placas de 12 capas con vías pasantes convencionales.

 

 

Estabilidad Eléctrica y Térmica

RO3010 presenta un coeficiente térmico de Dk de -395 ppm/°C, mientras que RO4350B ofrece una deriva de Dk de +50 ppm/°C de -50 °C a 150 °C; la respuesta de temperatura dieléctrica compuesta de la pila híbrida equilibra la deriva de la frecuencia de resonancia de la antena y la estabilidad de la impedancia de la línea de transmisión de banda ancha en los rangos de operación de grado automotriz (-40 °C a 125 °C). La conductividad térmica de RO3010 (0,95 W/m·K) proporciona una disipación de calor superior para parches de antena de alta ganancia, mientras que la conductividad térmica de 0,69 W/m·K de RO4350B distribuye el calor del amplificador de potencia a través de los planos de tierra internos.

 

 

Campos de Aplicación

• Amplificadores de Estaciones Base 5G
• Comunicaciones Satelitales
• Equipos de Onda Milimétrica
• Redes de Alimentación de Phased-Array
• Antenas GPS/GNSS

 

 

P1: ¿Por qué usar una pila híbrida en lugar de un solo material?

Una pila híbrida particiona las funciones eléctricas por características del material. El alto Dk de RO3010 (10,2) se utiliza para capas de antena compactas y redes de alimentación miniaturizadas. RO4350B (3,48) proporciona capas de RF de baja pérdida con procesabilidad FR-4, reduciendo costos. El preimpregnado RO4450F las une de manera fiable. El enfoque ahorra aproximadamente un 22% de costo en comparación con una placa de 12 capas de solo RO3010.

 

 

P2: ¿Qué es el acabado EPIG sin níquel y por qué es importante?

EPIG (Paladio Electrolítico/Oro de Inmersión) reemplaza la capa de níquel en el ENIG estándar con una fina barrera de paladio. El níquel es ferromagnético e introduce pérdida de inserción por encima de 24 GHz. El acabado sin níquel ofrece una pérdida 0,18 dB/pulgada menor que ENIG a 10-40 GHz, manteniendo la fiabilidad de la unión soldada y la capacidad de unión de alambre de oro.

 

 

P3: ¿Tienen RO4350B y RO3010 clasificación UL94 V-0?

Sí. RO4350B tiene clasificación UL94 V-0. RO3010 también tiene clasificación V-0. Tenga en cuenta que RO4003C no tiene clasificación UL94 V-0; si V-0 es un requisito, RO4350B es la opción correcta.

 

 

P4: ¿Cómo se unen RO4350B y RO3010?

Se unen utilizando preimpregnado RO4450F, un material de unión libre de halógenos y de alto Tg con resina de doble compatibilidad. RO4450F está diseñado específicamente para construcciones multicapa que unen núcleos Rogers entre sí o unen capas Rogers a FR-4. Tiene clasificación UL94 V-0 y garantiza una laminación con CTE adaptado sin problemas de fiabilidad térmica.

 

 

P5: ¿Para qué se utilizan las vías ciegas en este diseño?

Siete grupos de vías ciegas escalonadas (1-2, 2-5, 2-6, 2-8, 1-9, 10-12, 3-12) eliminan los largos extremos de las vías pasantes que crean capacitancia e inductancia parásitas en las bandas de onda milimétrica. Reducen la longitud del camino de la señal de RF en un 40% en comparación con las placas de 12 capas con vías pasantes convencionales, mejorando la atenuación de la banda de parada del filtro y la eficiencia de radiación de la antena.

 

 

¿Listo para empezar?

Esta PCB híbrida RO4350B+RO3010 de 12 capas se puede fabricar con acabado EPIG sin níquel y estructuras de vías ciegas.

 

 

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