ロジャース・ロープロ社製PCB製造・組立

4. LoProと標準ED、RTF、HVLP、VLPフォイルの比較

プリント基板の銅箔には、それぞれ異なる特性を持ついくつかの粗さクラスが存在する。

選択ガイド

• 6GHz以下のRF信号や10Gbps以下のデジタル信号の場合、LoProによる損失バジェットの改善は、コスト増に見合うものではないことが多く、HVLPやVLPで十分です。
• 5Gミッドバンドアンテナ（3.5～4.2GHz）の場合、VLPの最小値を指定してください。LoProは、長距離給電ネットワークやマージンが重要な設計において有効です。
• 28GHzミリ波5G以上では、LoProまたは同等のHVLP3クラスの箔が基本的に必要となる。標準的なED箔では許容できない導体損失が発生する。
• 56G/112G PAM4高速デジタルの場合、LoProまたはHVLP3が基本となります。一部の設計では、性能をさらに向上させるために、樹脂被覆銅（RCC）などの調整が加えられています。
• 車載用77GHzレーダーの場合、CLTE-XTのような低損失ラミネート上にLoProを配置したものが業界標準の組み合わせです。

5. LoProを指定する場所：素材と用途への適合

LoProは箔処理材であり、ラミネート材ではないため、導体表面の粗さが低いラミネート材の上に塗布する必要があります。以下の組み合わせは、最も一般的なエンジニアリングシナリオを網羅しています。

ロジャース RO4000 シリーズ（LoPro搭載）

• RO4350B + LoPro: 6GHz未満から28GHzまでの無線インフラ、5Gアンテナ、マイクロ波サブシステム向けの主力製品です。RO4350BのDf値0.0037とLoProを組み合わせることで、10GHzにおけるRO4350B + 標準EDの約半分まで総挿入損失を低減できます。
• RO4003C + LoPro: 広帯域RFアンプ、防衛用受信機、地上局用電子機器などで一般的に使用されており、Df 0.0027が重要であり、LoProがラミネートの性能を最大限に引き出します。
• RO4835 + LoPro: RO4835は、屋外5Gアプリケーション向けアンテナラミネートとして特別に設計されています。LoProは、ミリ波屋外アンテナパッチの標準箔仕様としてよく用いられます。
• RO4360G2 + LoPro: 高誘電率（6.15）炭化水素セラミック積層材。LoProは、高誘電率による小型アンテナサイズと低給電線損失を両立させる必要がある設計に推奨されます。

ロジャース RO3000 シリーズ（LoPro搭載）

• RO3003 + LoPro: 自動車用77GHzレーダーアンテナ基板は、ほぼ例外なくこの組み合わせを指定している。
• RO3006 / RO3010 + LoPro: 小型GPSアンテナや超小型RFアプリケーション向けに、高誘電率ラミネートとLoProを組み合わせることで、小型化と低導体損失の両方を実現します。

FR4を使用したハイブリッドスタックアップ

外側のRF層にRogers高周波ラミネート、内側のデジタル/電源層にFR4を組み合わせたハイブリッド積層構造では、LoProはRogersコアにのみ指定されます。FR4層には通常、標準のEDまたはRTF箔が使用されます。低周波信号またはDC信号のみを伝送する層にLoProを使用しても電気的にメリットはなく、コスト増は無駄になります。Highleapは、RogersコアにLoPro、FR4に標準箔を使用したハイブリッド構造を、同一のラミネーションサイクルで日常的に処理しています。

6．プリント基板の設計と製造への影響

LoPro箔を指定すると、PCBの設計と製造のさまざまな側面に影響が出ます。エンジニアリングチームは、製造に着手する前にこれらの影響を理解しておく必要があります。なぜなら、標準的なED箔とは異なるアートワークの調整やプロセス仕様が必要となる場合があるからです。

エッチング補正は標準箔とは異なります

LoProの滑らかな表面は、標準的なED箔とはわずかに異なるエッチング特性を持ちます。導体表面全体にエッチング液がより均一に行き渡るため、トレースのエッジがより鮮明になり、トレース幅の許容誤差も小さくなります。LoProに精通したPCBサプライヤーは、通常、標準的な箔と比較してエッチング補正を0.005～0.010mm減らします。インピーダンス制御設計の場合、これは同じ完成トレース幅でアートワークが約0.01mm狭くなることを意味します。この差は、トレース幅が0.10mm以下の細線設計では重要になります。

組み立て時の剥離強度に関する考慮事項

LoProの剥離強度は0.7～0.9 N/mmで、標準的なED（1.0～1.4 N/mm）よりも低いものの、IPC-6012クラス3の許容範囲内に収まっています。実用上の意味合いは以下のとおりです。

• リワーク作業中は、銅部品に機械的なストレスがかからないようにしてください。可能な場合は、はんだごての先端による力ではなく、熱風リワークを使用してください。
• HASLではなくENIGまたはイマージョンシルバーを指定してください。HASLの熱衝撃は、特に薄型コア構造の場合、箔と積層材の界面にストレスを与える可能性があります。
• パッドオンビア構造またはHDI構造の場合、量産に設計をリリースする前に、試験片の剥離強度を確認してください。
• ワイヤボンディングアセンブリにおいては、ニッケル上に金メッキを施すのが好ましい。メッキの厚みが増すことで、パッドの接合力に対する耐性が向上する。

めっきおよび表面仕上げの適合性

LoProは、ENIG、無電解銀めっき、OSP、電解硬質金めっき、電解軟質金めっきといった、すべての標準的なPCB表面処理と完全に互換性があります。ENIGと無電解銀めっきは、配線の平坦性を維持し、PIMを最小限に抑えることができるため、RFおよびミリ波アプリケーションで最も一般的な選択肢です。HASLは、表面の質感や銅の応力に関する懸念から、LoPro基板では一般的に推奨されません。

ドリル加工とビア形成

LoProは外側の銅ラミネート界面のみに影響し、穴あけ、ビアめっき、または穴壁の準備には影響しません。機械式ドリル、制御深さドリル、およびレーザーマイクロビアプロセスは、標準のED箔ビルドとまったく同じように進行します。PTFEベースのハイブリッドスタックアップのプラズマデスミアにも同じことが当てはまります。プロセスウィンドウは、外層箔の選択によって影響を受けません。Highleapは、RFスタックアップおよびエッチング戦略とともに銅仕様を確認します。重要な配線は実際の完成寸法に結び付けられる必要があり、アセンブリファイルはRFレイアウトで使用されたランドとキープアウトの仮定を維持する必要があります。正確な材料特性値は、指定されたグレードと構造の最新のサプライヤー文書と照合する必要があります。そのラミネートを使用する設計の場合、指定された銅プロファイルを持つRO3003G2ビルドでは、ロープロファイルラベルだけに頼るのではなく、正確な銅構造を特定する必要があります。

7. HighleapのLoProビルド向け製造能力

Highleap Electronicsは、Rogers RO4000シリーズ、RO3000シリーズ、RT/duroid、CLTEファミリーの全製品に対応した、2層から24層までのRogers LoPro PCBを製造しています。当社の高周波ラインは、ファインラインLoPro製造専用のレジストレーションツール、重要なRFネットにおける±5%のインピーダンス制御、および全パネルの100%インピーダンステストを備えています。標準製品には、認定されたすべてのRogersコアに0.5オンス、1オンス、2オンスのLoPro箔が使用され、ワイヤボンディング用途向けにENIG、無電解銀めっき、電解硬質金めっき、OSP、電解軟質金めっきなどの表面処理が用意されています。

ミリ波アプリケーション（28 GHz 5G アンテナ、77 GHz 車載レーダー、航空宇宙 Ka バンド）向けに、Highleap は 25 µm 解像度のレーザー直接イメージング、スタブ最小化のための制御深さバックドリル、および自動車 Tier-1 顧客向けの PPAP 準拠ドキュメントをサポートしています。56G/112G PAM4 バックプレーンの構築には、当社の高速ラインが、重要な信号層に LoPro、電源層とグランド層に標準箔を使用した I-Tera MT40、Tachyon 100G、および Megtron 7 ラミネート上での制御されたスタックアップをサポートし、コストとパフォーマンスの両方を最適化します。納品ごとに完全な挿入損失特性データが必要な顧客は、注文の一部としてクーポンレベルの S パラメータテストを指定できます。

プロジェクト固有の回答を得るには、オンライン見積もりポータルからガーバーファイル、ドリルデータ、およびスタックアップ仕様を送信してください。製造メモに箔仕様（LoPro、HVLP、VLP、または標準ED）を含めてください。箔の選択が不明確な設計の場合、当社のエンジニアリングチームがアプリケーションをレビューし、周波数、損失予算、およびコスト目標に基づいて箔を推奨します。当社は、5～10営業日でプロトタイプのプロトタイプをサポートし、該当する顧客およびサイトの品質範囲に合わせたドキュメントで量産をサポートします。証明書の範囲は、見積もり対象の施設で確認する必要があります。関連するロジャースラミネートの選択については、RO4350B、RO3003、ロジャースPCB製造、および高周波PCB材料に関するページを参照してください。見積もりには、必要な銅プロファイル、完成した誘電体厚さ、インピーダンス許容差、表面仕上げ、および数量を明記してください。アセンブリが必要な場合は、最終コストがビルド全体を反映するように、BOMと配置データを含めてください。