PCBブログ - ロジャーズ回路基板の誘電率

ロジャーズ誘電体チップは、高周波、高速、高信頼性の要求を持つPCBに広く応用されている。これらのプレートは低損失係数、安定した誘電率、良好な熱安定性と機械性能を有し、信号完全性の確保とシステム効率の向上に優れている。

Rogers PCB材料の誘電率は低く、通常は2.2から3.5の間にあり、これは信号完全性を維持し、高周波と長距離の信号損失を最小限に抑えることができることを意味している。

誘電率は、静電場における圧電材料の誘電特性または分極特性を反映する主なパラメータである。通常、μToを表すために使用されます。異なるタイプの圧電素子は圧電材料の誘電率に異なる要求がある。圧電材料の形状及び寸法が一定である場合、誘電率μは圧電材料固有容量CPを測定することにより決定される。

ポリマー材料の極性は、その誘電率に基づいて決定することができる。通常、比誘電率が3.6より大きい物質は極性物質である、比誘電率が2.8〜3.6の範囲内の物質は弱極性物質である、比誘電率が2.8未満の非極性物質。

相対誘電率μRは静電場法で測定することができる：まず、2つの電極板の間に真空が存在する場合、コンデンサの容量C 0を試験する。次に、キャパシタプレート間の同じ距離を用いてキャパシタCxを測定したが、プレート間に誘電体を追加した。

通常のRogers PCBの誘電率

1） RO4003C:3.38

2）RO 4350 B：誘電率（Dk：3.48＋／−0.05）は厳格な許容差制御と低損失特性（Df：0.0037 10 GHz）を持つ。

3）RO 5880：5880シートはポリテトラフルオロエチレン（PTFE）に基づく材料であり、その誘電率は2.2であり、厚さは0.003インチ〜0.240インチの範囲である。回路基板の銅箔の厚さは、0.5オンス、1オンス、2オンス、3オンスとすることができる。その誘電率は安定性がよく、損失が低く、インピーダンス整合がよく、信号伝送速度が速い。同時に、板材の機械性能も良く、強度が高く、剛性が高く、耐熱性が良く、化学腐食に強いなどの特徴がある。

4）RO 3003：最良の樹脂と特殊フィラー、および極低銅箔表面粗さ（lp）を有するED銅材料を選択した。10 GHzと77 GHzでの誘電率はそれぞれ3.00（クランプストリップワイヤ法）と3.07（マイクロストリップワイヤ微分位相法）である。Ro 3003高周波回路基板材料の損失も低い。マイクロストリップワイヤの差分長法によると、5 mil Ro 3003材料上の77 GHzの挿入損失はわずか1.3 dB/インチであった。

Rogers PCBに対する誘電率の影響

Rogers PCBの誘電率は回路基板の性能に重大な影響を与える。一般に、誘電率が大きいほど信号伝送速度が遅くなり、ノイズ干渉が小さくなる。しかし、誘電率は容量の大きさや信号の反射などの問題にも影響する。したがって、PCBを設計する際には、より良い回路性能を実現するために、使用状況に応じて適切な材料を選択する必要がある。

一般に、誘電率は誘電体減衰電磁波の程度を特徴づける量である。誘電率が大きいほど基板損失が大きくなり、電磁波減衰が強くなる。

技術的要件と設計上の考慮事項

ラミネートプロセス：ロジャーズ誘電体シートの特殊な特性のため、ラミネートプロセスは温度、圧力、時間を正確に制御し、ラミネートや発泡などの欠陥を回避し、回路基板の電気的性能と機械的強度を確保する必要がある。

ドリルと銅めっき：Rogers板の高硬度を考慮して、適切なドリル材料とドリルパラメータを選択し、銅めっき技術を最適化することは、スルーホールの品質と電気連続性を確保するために重要である。

信号完全性分析：設計段階では、ロジャーズ誘電体チップを使用する際に、信号遅延、クロストークなどの問題が効率的に制御され、高速信号伝送の要求を満たすために、専門ソフトウェアによる信号経路のシミュレーションと分析が必要である。

環境適合性：高温、高湿度、極端な気候条件などの特定の応用環境に対して、その特性に基づいてロジャーズ板材を選択し、適切な環境でテストを行い、長期信頼性を確保する必要がある。

ロジャーズ回路基板の応用分野

ロジャー回路基板は通信、無線、レーダー、衛星通信などの高周波領域に広く応用され、高周波信号伝送、マイクロ波デバイス、アンテナ設計などの面で重要な応用価値を持っている。

ロジャーズ回路基板は、低誘電率と損失率の高性能高周波板材料として、高周波信号伝送においてより良い性能を提供することができる。