RT duroid 6002 PCB の見積もりとスタックアップ

RT duroid 6002 PCBの見積もりには、材料グレードだけでなく、完成した構造を記載する必要があります。厚さ、銅箔、層数、穴技術、インピーダンス目標、検査などによって、ブランド名だけでは予測できないほど製造コストが変動する可能性があります。Rogers RT/duroid 6002は、セラミック充填ガラスマイクロファイバー強化PTFEラミネートで、誘電率は2.94 ±0.04、10 GHzでの誘電正接は0.0012です。銅にマッチした面内CTE 16 ppm/°Cと、低いz軸方向CTE 24 ppm/°C、および公開されているASTM E595アウトガスデータ（該当する場合）は、衛星、フェーズドアレイ、防衛、その他の宇宙関連設計に関連する可能性がありますが、プロジェクトでは、現在のグレード文書と認定要件を確認する必要があります。このエンジニアリングガイドでは、RT/duroid 6002の厳選されたデータ、電気的および熱的性能、設計規則、インピーダンス基準、積層構造、段階的な製造プロセス、関連するRogersラミネート（5880、6006、6010、RO3003、RO4350B）との比較、産業用途、コスト分析、および20以上のよくあるエンジニアリングに関する質問について解説します。

目次

1. Rogers RT/duroid 6002とは何ですか？
2. RT/duroid 6002 フルデータシートおよび材料特性
3. 誘電率、誘電正接、TCDkについて解説
4. 熱伝導率、熱膨張係数、および水分挙動
5. CTEマッチングがめっきスルーホールの信頼性を向上させる理由
6. RT/duroid 6002 vs 5880 vs 6006 vs 6010 vs RO3003 vs RO4350B
7. RT/duroid 6002 インピーダンス計算機: 50Ω マイクロストリップ、ストリップライン、差動
8. スタックアップ設計：オールPTFE多層構造およびハイブリッドFR4構成
9. RT/duroid 6002基板製造工程（ステップバイステップ）
10. 主要産業用途トップ10：衛星、レーダー、5G、航空宇宙
11. コスト分析、リードタイム、在庫状況、購入先
12. 一般的なエンジニアリング上の問題とトラブルシューティングガイド
13. RT/duroid 6002に関するよくある質問（20以上のQ&A）
14. Highleap Electronics社におけるRT/duroid 6002基板の製造

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1. Rogers RT/duroid 6002とは何ですか？

Rogers RT/duroid 6002は、Rogers Corporationが製造する高周波PCBラミネートです。PTFE（ポリテトラフルオロエチレン）マトリックス、セラミックフィラー粒子、および織りガラスマイクロファイバー補強材からなる3成分複合材です。この材料は、RT/duroid 6000シリーズに属し、同シリーズにはRT/duroid 6006、6010.2LM、6035HTC、および6202も含まれます。このシリーズの中で、RT/duroid 6002は、高いマイクロ波性能と過酷な熱サイクル環境における耐久性の両方を必要とする設計向けに位置づけられています。これは、従来の未充填PTFEラミネートでは実現できない組み合わせです。

RT/duroid 6002の決定的な工学的特性は以下の4点である。

• 銅との熱膨張係数の一致： 面内熱膨張係数が16 ppm/℃で、銅の17 ppm/℃とほぼ一致するため、熱サイクル下でのめっきスルーホールの信頼性が劇的に向上する。
• 宇宙グレードのガス放出： TML <1.0%、CVCM <0.1%というASTM E595性能基準を満たしており、宇宙空間における適格性審査に関連する可能性があるが、それ自体でプロジェクトの承認が確定するものではない。
• マイクロ波損失が少ない： 10GHzにおける誘電正接は0.0012であり、ガラス繊維強化PTFE積層材の中で最も低い値の一つである。
• 飛行の歴史： プログラムの履歴は有益な背景情報を提供するかもしれないが、新しい設計には依然として独自の検証と承認の証拠が必要となる。

RT/duroid 6002 は、中～高マイクロ波周波数 (1～40 GHz) と厳しい熱環境 (軍事温度サイクル、宇宙熱真空、自動車グレード 1 のボンネット下) を組み合わせた設計で、該当する認定プランで指定されたサイクル数までめっきスルーホールの信頼性が要求される場合によく指定されます。Rogers の高周波 PCB 材料ポートフォリオ全体の中で、RT/duroid 6002 は、ECSS-Q-ST-70-08C の要件は材料名から推測するのではなく、現在のプロジェクト認定パッケージに対して検証する必要があります。

2. RT/duroid 6002 フルデータシートおよび材料特性

下記の表は、RT/duroid 6002の技術資料に掲載されている参考値の一部を示しています。設計リリース前に、最新の改訂版、厚さ、および試験方法をご確認ください。特に明記されていない限り、特性はIPC-TM-650試験方法に従って測定されています。値は代表値であり、すべての標準厚さオプションに適用されます。最終設計リリース前に、必ず最新のRogers Corporationデータシート改訂版と照合してください。

厚さは0.127mm（5ミル）、0.254mm（10ミル）、0.508mm（20ミル）、0.762mm（30ミル）、1.524mm（60ミル）をご用意しております。特注の厚さはRogers社にご注文ください。

標準銅被覆： 0.5オンス（17.5μm）、1オンス（35μm）、2オンス（70μm）。標準電着（ED）、逆処理箔（RTF）、薄型銅（LP）、抵抗箔の各タイプをご用意しています。

パネルサイズ：標準サイズは18インチ×24インチ、18インチ×36インチ、24インチ×36インチです。より大きなサイズのパネルは特注で承ります。

3．誘電率、誘電正接、TCDkの説明

誘電率の周波数特性。設計上の誘電率Dkは2.94で、IPC-TM-650 2.5.5.5（クランプ式ストリップライン共振器）に従って10GHzで測定されています。この値は、実用的な動作範囲全体にわたって非常に安定しています。1GHzから40GHzまで、Dkは1.5%未満しか変化しません。77GHzではDkは約2.91に、94GHzでは約2.89に低下します。車載用77GHzレーダーの設計では、設計者は一般的にDk = 2.92を信頼して使用します。

高周波における散逸係数。偏波ロールオフのため、Df は周波数とともに徐々に上昇します。おおよその Df 値: 10 GHz で 0.0012、24 GHz で 0.0018、40 GHz で 0.0024、77 GHz で 0.0030。1 オンスの逆処理銅を使用した 0.254 mm RT/duroid 6002 上の 50 オーム マイクロストリップの挿入損失は、10 GHz で約 0.04 dB/cm、24 GHz で 0.10 dB/cm、77 GHz で 0.18 dB/cm です。これらの値には、典型的な RTF 銅の粗さ (Rz ≈ 2 μm) による誘電体損失と導体損失の両方の寄与が含まれています。

正のTCDk値 ― 珍しい特性。 +12 ppm/℃というTCDk値は異例です。ほとんどのPTFEラミネートは、-40～-400 ppm/℃の負のTCDk値を示します。この正の係数は、特殊なセラミック・ガラス複合材の配合によるものです。軍用温度範囲である-55℃～+125℃において、Dk値の総変動はわずか±0.011に抑えられており、優れた安定性を実現しているため、多くのフィルター設計において温度補正は不要です。

Dk異方性。RT /duroid 6002は、ガラス繊維の縦方向と横方向で測定したDk値の差が1%未満です。このほぼ等方性は、差動ペア配線、二重偏波アンテナ、およびバランス型フィルタ設計において重要です。これらの用途では、FR4基板上の織り目による歪みが性能を低下させるためです。

パネル全体にわたる誘電率（Dk）の均一性。パネル間およびロット間のDkのばらつきは、公称値の±0.04以内に抑えられています。単一パネル内では、Dkの均一性は通常±0.02以内です。この一貫性は、フィルタ製造歩留まりと量産におけるアンテナ中心周波数の再現性にとって非常に重要です。

Df 0.0012が重要な理由。一般的なマイクロストリップ形状の場合、Dfが0.001増加するごとに、10 GHzで約0.04 dB/cmの誘電損失が増加します。RT/duroid 6002上の10 cmのRF給電線は、約0.04 dBの総誘電損失をもたらしますが、FR4（Df ~0.020）では0.16 dBになります。32または64素子のフェーズドアレイアンテナの長い給電ネットワークでは、低Df材料による累積損失の削減が、システムのEIRPとアンテナゲインの向上に直接つながります。

4. 熱伝導率、熱膨張係数、および水分挙動

熱伝導率（0.44 W/m/K）。RFラミネートとしては中程度で、未充填PTFE（0.20 W/m/K）よりは高いものの、RO4360G2（0.80 W/m/K）のようなセラミックを多く含む材料よりは低い。高出力アンプ用途では、RT/duroid 6002単体では約2 W/cm²を超える持続的な熱を放散できない。この密度を超える電力用途では、銅コイン、埋め込み銅インレイ、アクティブデバイス下のサーマルビアなどの放熱技術が必要となる。

吸湿率（0.02%）。業界最低水準。PCB基板に0.1%の水分が吸収されるごとに、誘電率（Dk）は約0.02上昇します。RT/duroid 6002の優れた耐湿性により、湿度の高い環境下でのDkの変動はごくわずかです。これは、屋外の携帯電話基地局、艦載レーダー、高湿度環境にさらされる気象レーダーシステムにとって重要です。

ガス放出（ASTM E595）に関して、総質量損失（TML）が1.0%未満、揮発性凝縮物質（CVCM）が0.1%未満であれば、プロジェクト全体の証拠が承認された場合、NASAまたはESAの宇宙飛行資格審査において有利となる可能性があります。これは、E595の基準を満たさず、ガス放出による汚染がレンズやミラー表面を劣化させる光学衛星に搭載できないFR4やほとんどの炭化水素系セラミック材料との大きな違いです。

鉛フリーはんだ付けに対応しています。リフローとの互換性は、公開されているアセンブリプロファイルと認定証拠を使用して確認する必要があります。SAC305およびSAC405を含むすべての鉛フリーはんだプロファイルに対応しています。未開封の工場出荷時のパッケージでの保管寿命は最低12ヶ月です。見積書に実装済み基板が含まれる場合は、RT/duroid 6002のアセンブリ準備について、部品表（BOM）および部品取り付け要件と照らし合わせて検討する必要があります。

動作温度範囲。標準連続動作温度は-55℃～+125℃です。リフローおよびリワーク時には、280℃までの短時間曝露に対応します。最大連続使用温度は、積層材自体ではなく、銅箔のアニーリング特性によって制限されます。

難燃性（UL94 V-0）。ハロゲン系難燃剤不使用の自己消火性。IEC 61249-2-21に準拠したハロゲンフリー製品。RoHS指令およびREACH規則に準拠。

5. CTEマッチングがめっきスルーホールの信頼性を向上させる理由

RT/duroid 6002の最も重要な特性、そして宇宙グレードのハードウェアに採用される理由は、銅の17 ppm/℃と一致する16 ppm/℃の面内熱膨張係数（CTE）です。これがなぜ重要なのかを理解するために、めっきされたスルーホール内部で熱サイクル中に何が起こるかを考えてみましょう。

温度変化の際、積層誘電体は一定の速度で膨張・収縮するのに対し、ビアバレル内の銅めっきは別の速度で膨張・収縮します。この不一致による歪みは、熱サイクルごとに蓄積され、最終的にめっきされた銅バレルに亀裂が生じます。この故障モード、すなわちバレル亀裂は、PTFEベースの多層PCB構造における信頼性に関する最大の懸念事項であり、「ロジャース材料を使用する」という選択肢だけでは、高信頼性ハードウェアにとって安全な設計選択とは言えない最大の理由です。

数値を見てみましょう。従来の未充填PTFEラミネート（RT/duroid 5880など）のz軸方向の熱膨張係数は約237 ppm/℃であるのに対し、銅は17 ppm/℃で、14倍の差があります。MIL-STD-883 Method 1010の熱サイクル（-65℃～+150℃）では、通常、100～500サイクル後に基板が故障します。z軸方向の熱膨張係数が24 ppm/℃で、面内方向の熱膨張係数も一致しているRT/duroid 6002は、相互接続ストレス試験（IST）で1,000サイクル以上をクリアし、ECSS-Q-ST-70-08CおよびIPC-6018 Class 3/Aの要件が適用される場合には、それらの要件に照らして評価することができます。

ひずみの計算。厚さ1.6 mmの基板をΔT = 215 °Cでサイクルさせた場合、5880はビアバレル内でサイクルごとにz軸方向に約510 μm/m × 215 = 109 ppmのひずみを生じさせます。一方、6002は24 × 215 = 5.2 ppmのひずみしか生じさせません。この21倍のサイクルひずみの差が、疲労寿命に桁違いの差をもたらします。

そのため、航空宇宙用PCB設計者は、多層基板に高アスペクト比のめっきスルーホールが必要な場合、損失は低いものの熱膨張係数（CTE）が高いRT/duroid 5880よりもRT/duroid 6002を選択します。また、CTEが一致しているため、RT/duroid 6002とFR4を組み合わせたハイブリッド積層構造も可能です。両材料の面内CTEの差は小さいため、リフロー時の反りや位置ずれは許容範囲内に収まります。

6. RT/duroid 6002 vs 5880 vs 6006 vs 6010 vs RO3003 vs RO4350B

適切なロジャースラミネート材を選択するには、候補となる材料間で主要なパラメータを比較する必要があります。以下の表は、RT/duroid 6002と、マイクロ波基板設計で最も一般的な代替材料との比較を示しています。

RT/duroid 6002をRT/duroid 5880よりも選択すべき場合：多層構造において、熱サイクルに耐えなければならないめっきスルーホールがある場合、アウトガスに関する要件が適用される場合、または設計において精密な位置合わせのために寸法安定性が必要な場合。RT/duroid 5880は絶対損失では優れていますが、多層構造におけるスルーホールの信頼性では劣ります。

RT/duroid 6002をRO3003よりも選択するタイミング：両材料は電気特性とPTH信頼性が類似しています。寸法安定性のためにガラス繊維強化が必要な場合、材料の航空宇宙分野での実績が必要な場合、またはASTM E595のガス放出認証が必要な場合には、RT/duroid 6002が推奨されます。RO3003は、商用車載レーダーの設計で価格が重要な要素となる場合に推奨されます。

RO4350BではなくRT/duroid 6002を選択する場合：設計上、PTFEグレードの誘電正接（Df 0.0012 vs 0.0037）、宇宙空間でのアウトガス認証、または極端な熱サイクル下での動作が絶対に必要な場合。RO4350Bは、コストが重要な場合、またはFR4互換のプロセスが必要な場合に推奨されます。

RT/duroid 6002をRT/duroid 6006よりも選ぶべき場合： RT/duroid 6006は誘電率（Dk）が6.15と6002よりもはるかに高く、回路の大幅な小型化を実現します。基板面積が制約となる場合は6006を選択してください。損失がサイズよりも重要で、温度安定性が重要な場合は6002を選択してください。

7. RT/duroid 6002 インピーダンス計算機: 50Ω マイクロストリップ、ストリップライン、差動

以下の参考表は、RT/duroid 6002 における一般的なインピーダンスターゲットのおおよその配線幅を示しています。これらの値は、誘電率 Dk = 2.94、銅厚 35 μm (1 oz)、標準的なエッチングプロファイル、およびソルダーマスクなしを前提としています。量産設計においては、必ず銅表面粗さ補正機能を備えたフィールドソルバーツール (Polar Si9000、HyperLynx、Ansys SIwave) を使用して検証してください。

最小限の配線幅とギャップ。標準的なPTFE加工では、配線幅100μm、ギャップ100μmを実現します。レーザーダイレクトイメージングによるプレミアム加工では、配線幅75μm、ギャップ75μmを実現します。24GHzを超えるミリ波設計では、導体損失を抑えるため、可能な限り配線幅を200μm以上に設定してください。

ビア設計。標準的な機械式ドリルは最小0.20mmです。経験豊富なPTFE加工業者であれば、最大10:1のアスペクト比を実現できます。20GHzを超えるミリ波設計では、スタブ共振の影響を排除するために、バックドリルビアまたはレーザードリルマイクロビアを使用してください。設計規則については、バックドリル技術ガイドを参照してください。

銅箔の選択。RT /duroid 6002は通常、Rzが約5～6μmの電着（ED）銅箔で供給されます。20GHzを超える低損失設計の場合は、Rzが約2μmの逆処理箔（RTF）またはRzが1μm未満の薄型（LP）箔を指定してください。RTFは、10GHzで導体損失を20～30%、30GHz以上で40～50%低減します。

ソルダーマスクに関する考慮事項。標準的なLPSMは、被覆された配線において、実効誘電率Dkに約0.012、実効誘電損失Dfに約0.001を加算します。損失が重要なミリ波設計においては、信号配線にソルダーマスクを省略するか、ミリ波専用のソルダーマスク配合を使用してください。

エッチング補正。一般的な台形エッチング形状では、35μm厚の銅板に対して片側あたり25～35μmのアンダーカットが生じます。インピーダンス精度を±5%にするには、重要なエッジごとにアートワークの幅を約20μm広げることで補正します。

8. スタックアップ設計：オールPTFE多層構造およびハイブリッドFR4構成

RT/duroid 6002は、アプリケーションの複雑さとコスト目標に応じて、主に4つのスタックアップ構成で使用されます。

構成1 — 片面および両面RT/duroid 6002。個々のRF回路（カプラ、フィルタ、アンテナ）用の標準構成。厚さは0.127mmから1.524mmまで対応。最も一般的な構成で、製造も最も迅速です。Highleapからの標準納期は7～10日です。

構成2 — 全RT/duroid 6002多層膜。Rogers 2929 PTFEボンドプライまたは3001ボンドプライをコア間に使用することで、最大16層まで実現可能。積層全体にわたって均一な誘電特性を提供します。フェーズドアレイT/Rモジュール、複雑なビームフォーミングネットワーク、高信頼性ストリップラインフィルタに使用されます。380～400℃での真空ラミネーションが必要です。8層構造の場合、標準納期は14～21日です。

構成3 — ハイブリッドRT/duroid 6002 / FR4積層構造。RT /duroid 6002層はRF配線を、FR4層はデジタル配線と電源配線を担います。オールPTFE構造と比較して材料コストを30～60%削減しながら、重要な層のRF性能を維持します。RT/duroid 6002の面内CTEが一致しているため、CTEの互換性は良好ですが、各構成ごとにボンドプライの選択（Rogers 4450Fまたは4450T）と積層プロファイルを検証する必要があります。詳細な積層設計ルールについては、 FR4ハイブリッドPCBガイドを参照してください。

構成4 — ハイブリッドRT/duroid 6002 / RO4350Bスタックアップ。RT /duroid 6002のRF性能とRO4350BのFR4互換処理の経済性を組み合わせた、中コストのオプションです。RF層のうち1層または2層のみに宇宙グレードの認証が必要な場合に使用します。

5Gフェーズドアレイ送受信モジュールにおける6層ハイブリッドスタックアップの例：

• L1（上）：0.254 mm RT/duroid 6002基板上に1/2オンスのRTF銅線を配線 — RF配線、アンテナ給電線
• ボンドプライ：ロジャース2929 PTFEフィルム、0.038mm
• L2: 1オンス銅、接地平面
• コア：0.508 mm RT/duroid 6002 — RFフィードネットワーク
• L3: 1オンスの銅、信号層
• 接着層：ロジャース4450Fプリプレグ、0.10mm
• L4: 1オンスの銅、信号層
• コア：0.508 mm FR4（Tg 170 °C）—デジタル信号
• L5: 1オンス銅、接地平面
• ボンドプライ：FR4プリプレグ、0.10mm
• L6（底部）：1オンス銅、BGAエスケープ回路、DC配線

9. RT/duroid 6002 PCB製造工程（ステップバイステップ）

RT/duroid 6002は、あらゆる工程においてPTFEグレードの製造基準を満たす必要があります。完全な製造工程フローは以下のとおりです。

ステップ1：予備焼成。ラミネート加工の前に150℃で4時間焼成し、吸収された水分を除去します。予備焼成を省略すると、ラミネート加工中に気泡が発生します。初回生産品にとって重要なステップです。

ステップ2 ― 内層イメージングとエッチング。標準的なフォトリソグラフィーまたはレーザー直接イメージング。エッチング条件を制御することで、重要な構造において±15μmのエッチング許容誤差を実現可能。PTFEラミネート銅箔と互換性のある化学薬品を使用する。

ステップ3 — 内層AOI。ラミネート加工前にすべての内層を自動的に光学検査します。

ステップ4 - 積層。最高温度380～400℃、最高温度での保持時間15～30分、圧力250～300psi、完全真空が必要。冷却速度2～3℃/分で残留応力を最小限に抑える。パネル全体の温度勾配は±5℃以下に抑え、不均一な接着を防ぐ。ボンドプライの選択：オールPTFE構造の場合はRogers 2929 PTFEフィルム、ハイブリッド構造の場合はRogers 4450Fプリプレグ。

ステップ5 - 穴あけ。ガラス繊維強化によりPTFEの付着が軽減されるため、送り速度はFR4と同程度の超硬ドリルを使用します。ドリルビットの寿命は、FR4の1,000回以上に対し、約500～700回です。ドリルの状態を自動で監視することが不可欠です。ミリ波設計の場合は、スタブ除去にバックドリルステーションを使用してください。

ステップ6 — プラズマによる表面処理。PTFE表面を無電解銅めっきに適した状態にするには、CF₄/O₂プラズマ活性化（200～400W、5～15分）が必要です。ナフタレンナトリウムによる化学エッチングも代替手段ですが、結果のばらつきが大きく、有害な化学廃棄物が発生します。

ステップ7 — 無電解めっきおよび電解めっき。プラズマ活性化後4時間以内に、0.5～1.0μmの無電解銅めっきを施す。続いて、最低25μm（高信頼性または宇宙グレードの製品の場合は30～35μm）の電解銅めっきを施す。高アスペクト比の穴には、パルスめっきを用いて均一なめっきを施す。

ステップ8 — 外層イメージング、エッチング、AOI。内層と同じ化学処理。LDIイメージングにより±10μmのエッチング許容誤差を実現可能。

ステップ9 ― ソルダーマスクと表面処理。密着性を高めるためのマイクロエッチング前処理を施した、標準的な液体感光性ソルダーマスクを使用します。表面処理は標準でENIGですが、ニッケルによる損失を避けるため、30GHzを超える周波数では無電解銀めっきまたはENEPIGが推奨されます。

ステップ10 — 積層後のベーキング。残留応力を除去するために150℃で4時間加熱します。これは、特に厚みのある構造やハイブリッド構造の場合に重要です。

ステップ11 — 電気テストおよびマイクロセクション試験片の分析。TDRインピーダンス検証、オプションでVNA Sパラメータテスト、IPC-6012クラス3/IPC-6018クラス3に準拠した試験片のマイクロセクション。プロセスパラメータの詳細は、Rogers PCB製造リファレンスを参照してください。

ステップ12 ― 最終検査と梱包。目視検査、寸法検査、および最終電気検査を実施。湿気に弱い部品は、組立工場への輸送のため真空密封梱包する。

10. 主要産業用途トップ10：衛星、レーダー、5G、航空宇宙

1. 衛星ペイロード。商用静止衛星（ボーイング702、ロッキードA2100、エアバス・ユーロスター）、低軌道衛星コンステレーション（スターリンク、ワンウェブ、カイパー、イリジウムNEXT）、および科学ミッション向けの通信トランスポンダ、ペイロードフィルタ、マルチプレクサ、ビームフォーミングネットワーク。低損失、熱膨張係数の一致、およびASTM E595アウトガス認証の組み合わせにより、RT/duroid 6002はこれらのミッションの作業用基板として最適です。

2. フェーズドアレイレーダー。SバンドからKaバンドまでのアクティブ電子走査アレイ（AESA）送受信モジュール。温度変化に関わらず安定した誘電率（Dk）により、ビームステアリング精度が仕様範囲内に維持されます。航空機搭載型射撃管制レーダー、艦艇監視レーダー、地上配備型防空レーダーシステムなどに使用されます。

3. 防衛電子機器。軍用航空機搭載レーダー、ミサイルシーカー、電子戦システム、信号情報プラットフォーム。MIL-PRF-31032、MIL-STD-202、またはMIL-STD-883の要件は、最新の資材文書およびプロジェクト認定計画と照合して確認する必要があります。

4. 航空宇宙用アビオニクス。気象レーダー、航空交通衝突回避装置（TCAS）、地上接近警報装置、敵味方識別装置（IFF）、およびADS-B機器。長寿命と熱サイクルによる信頼性の高いPTH性能が不可欠です。航空宇宙プログラムの場合、6002航空宇宙製造文書は、スタックアップパッケージにアプリケーション固有の受入要件とトレーサビリティ要件を追加します。

5. 5Gミリ波インフラストラクチャ。n257、n258、n260、n261バンド用のアクティブアンテナユニット（AAU）給電ネットワーク、ビームフォーミング回路、およびフロントエンドモジュール。インフラストラクチャの信頼性が航空宇宙グレードの構造を必要とする5G通信PCBアプリケーションで使用されます。

6. テストおよび測定。VNA校正治具、信号発生器出力段、ATEインターフェースボードなど、校正保持のために長期的なDk安定性が重要な用途。Keysight、Rohde & Schwarz、Anritsuはいずれも、高周波校正キットにRT/duroid 6002を指定しています。

7. 医用画像処理。MRI RFコイルや高磁場NMRプローブヘッドなど、安定した誘電率（Dk）と低アウトガス性が求められる用途。MRIボアやNMRクライオスタットの真空環境では、低アウトガス材料が不可欠である。

8. 車載レーダー。76～81GHz帯の前方およびコーナーレーダーは、エンジンルーム内の熱サイクル下における適度な温度安定性とPTH信頼性が重要なADAS（先進運転支援システム）向けです。ボッシュ、コンチネンタル、アプティブ、ヴェオニアなどのティア1サプライヤーは、最上位の安全性が極めて重要なADASレーダーにRT/duroid 6002を使用しています。

9. 量子コンピューティング読み出しエレクトロニクス。4K以下の極低温で動作する極低温マイクロ波読み出し回路。RT/duroid 6002は、広い温度変動下でも安定した誘電率（Dk）を示し、IBM、Google、Rigetti、および学術的な量子研究グループで使用される超伝導量子ビット読み出し回路を支えています。

10．粒子加速器および核融合研究。CERN、ITER、および同様の大規模物理施設におけるRF空洞、ビーム診断装置、および計測機器。ビーム管においては、低アウトガスによる真空適合性が不可欠である。

11. コスト分析、リードタイム、入手可能性、購入先

材料費。RT /duroid 6002は、標準的なFR4の1平方メートルあたりのコストの約5～7倍、RT/duroid 5880の約1.2～1.4倍です。この価格差は、セラミックとガラスの含有量に加え、より厳しい製造公差、そして航空宇宙顧客向けのロジャース社の認定プログラムを反映したものです。

販売代理店の在庫状況。ほとんどの販売代理店（Mouser、Digi-Key、Newark、Sagerなど）は、厚さ0.254mmと0.508mmの1オンス銅箔を在庫しています。その他の厚さは通常、Rogers Corporationからの受注生産となり、材料の納期は4～6週間です。初回製作プロジェクトの場合は、それに応じて調達計画を立ててください。

プリント基板の総コストを左右する要因。一般的な4層オールRT/デュロイド6002基板の場合、材料費が総コストの約35～45%を占めます。残りは加工費で、PTFE特有の工程では、同等のFR4基板の製造に比べて人件費が2～3倍になります。宇宙グレードの製品の場合、エンジニアリング費用（インピーダンス試験、マイクロセクション、アウトガス認証）が5～10%加算されます。

ボリューム料金体系。ロジャーズでは、年間利用面積100m²、1,000m²、10,000m²の3段階料金体系をご用意しています。年間利用面積が1,000m²を超える制作プログラムについては、ロジャーズの地域営業担当者への直接のご相談をお勧めします。

Highleapのリードタイム。試作品（1～10枚）は7～10営業日で出荷されます。量産品は、数量と層数に応じて14～21日で出荷されます。初回試作品および技術検証用試作品については、追加料金で特急生産（5～7日）も可能です。

RT/duroid 6002基板の購入先。Highleap Electronics社は、RT/duroid 6002基板を試作品から量産まで、在庫材料を用いて製造しています。Rogers Corporation社から直接材料を購入する場合は、最低注文数量が設定されています。50枚未満のパネルを必要とする設計の場合は、製造業者から完成基板を調達する方が経済的です。

12. 一般的なエンジニアリング上の問題とトラブルシューティングガイド

問題点1：PTHバレルは200～300回の熱サイクル後に亀裂が発生する。原因：通常、穴バレル内の電解銅の厚みが不十分である。解決策：めっき厚を最低30μmに増やし、パルスめっきを使用して均一なめっき層を形成し、最初の製品で断面を確認する。

問題2：Dk測定値がデータシート値よりも高い。原因：ソルダーマスクの影響、吸湿、またはテスト治具のカップリング効果。解決策：マスク塗布前に基板単体で測定する。測定前にサンプルを105℃で4時間乾燥させる。

問題3：挿入損失がシミュレーション予測値よりも高い。原因：通常、銅箔の粗さの影響がシミュレーションに含まれていない。解決策：フィールドソルバーで銅の粗さモデル（Huray、Hammerstad-Jensen）を使用する。製造された箔のRz測定値で検証する。20GHzを超える設計ではRTF銅を指定する。

問題4：めっきスルーホールにおけるめっき密着不良。原因：プラズマ活性化不足、表面汚染、または無電解銅めっきの遅延。解決策：プラズマ処理と無電解銅めっきの間隔を4時間未満に短縮する。表面エネルギー測定（接触角＜30°）でプラズマパラメータを確認する。

問題5：リフロー後のハイブリッド積層構造における反り。原因：熱膨張係数の不一致および銅の分布の非対称性。解決策：積層構造全体にわたって銅密度を各層あたり±10%以内に均一化する。対称的なプリプレグ分布を使用する。残留応力を緩和するために、アセンブリを105℃で2時間後焼成する。

問題6：製造工程におけるフィルタ中心周波数のドリフト。原因：パネル間またはバッチ間のDk値のばらつき。解決策：各ロットのクーポンでDf/Dk値を確認する。フィルタ通過帯域に±2%の設計マージンを使用する。製造設計にトリミング機能を含める。

問題7：コネクタのはんだ付け時に表面が剥がれる。原因：コネクタパッド付近の熱衝撃またはソルダーマスクのエッジの弱さ。解決策：コネクタパッドのエッジから0.25mm以内にソルダーマスクを配置しない。コネクタ部分にはHASLの代わりに無電解銀またはENEPIGを使用する。

13. RT/duroid 6002に関するよくある質問（20以上のQ&A）

Q: Rogers RT/duroid 6002の誘電率はどれくらいですか？

A：RT/duroid 6002の設計誘電率Dkは、IPC-TM-650 2.5.5.5クランプストリップライン法で測定した結果、10GHzで2.94±0.04です。この値は1GHzから40GHzまで安定しており、変動率は1.5%未満です。

Q: RT/duroid 6002の放熱係数はどれくらいですか？

A: 10 GHz での Df は 0.0012 です。24 GHz では Df は約 0.0018 に上昇し、77 GHz では約 0.0030 に上昇します。

Q：RT/duroid 6002はFR4処理に対応していますか？

A：いいえ。RT/duroid 6002はPTFEラミネートであり、380～400℃でのラミネート処理、めっきスルーホールの密着性を高めるためのプラズマ活性化、およびPTFE特有の穴あけパラメータが必要です。標準的なFR4製造ラインでは、専用のPTFE装置なしでは処理できません。

Q: RT/duroid 6002はRT/duroid 5880と比べてどうですか？

A：RT/duroid 5880はDf値が低い（0.0009対0.0012）ものの、z軸方向の熱膨張係数（CTE）ははるかに高い（237対24 ppm/℃）。単層または低アスペクト比の設計では、損失面では5880が優位となる。めっきスルーホールを備えた多層設計では、信頼性の面で6002が優位となる。

Q: Rogers RT/duroid 6002はどのような用途で使用されていますか？

A：衛星ペイロード、フェーズドアレイレーダー、防衛電子機器、航空宇宙アビオニクス、ミリ波5Gインフラ、MRIコイル、試験装置、自動車ADASレーダー、および量子コンピューティング読み出しチェーン。

Q: RT/duroid 6002の最高動作温度は何度ですか？

A：PTFEマトリックスにより、280℃までの連続運転が可能です。ほとんどの用途における実用的な上限温度は、銅箔のアニーリングと半田リフローの制約によって決まり、通常はピーク温度が260℃です。

Q：RT/duroid 6002は宇宙空間での使用に適していますか？

A：はい。この材料は、NASAとESAが宇宙飛行用ハードウェアに採用しているASTM E595のガス放出要件（TML <1.0%、CVCM <0.1%）を満たしています。1990年代以降、商用および軍事衛星プログラムにおいて、飛行実績があります。

Q: RT/duroid 6002とFR4の一般的な価格差はどれくらいですか？

A：材料費は、標準的なFR4基板の1平方メートルあたり5～7倍です。PCB全体のコスト（PTFE加工費を含む）は、同等のFR4基板の製造コストの6～10倍になるのが一般的です。

Q: RT/duroid 6002はFR4と組み合わせたハイブリッドスタックアップで使用できますか？

A：はい。ハイブリッドRT/デュロイド6002/FR4積層構造は、RF層のみにPTFE性能が求められるコスト最適化設計でよく用いられます。ボンドプライ（Rogers 4450F）の選択と積層プロファイルは、各構成ごとに検証する必要があります。

Q：RT/duroid 6002にはどのような表面仕上げが推奨されますか？

A：ENIGはほとんどの用途で標準となっています。ニッケルによる磁気損失を避けるため、30GHzを超える周波数では、無電解銀めっき、ENEPIG、またはOSP処理を施した裸銅が推奨されます。HASLは、熱衝撃によって銅と誘電体の界面にストレスがかかる可能性があるため、一般的には推奨されません。

Q: RT/duroid 6002のCTEはどれくらいですか？

A：面内（x、y）方向の熱膨張係数は16 ppm/℃で、銅と整合しています。Z軸方向の熱膨張係数は24 ppm/℃です。この熱膨張係数の整合が、他のPTFE積層材と比較した場合の主な信頼性上の利点です。

Q: RT/duroid 6002のデータシートはどこでダウンロードできますか？

A：該当グレードの最新製品資料は製造元から入手し、リリースされた設計に使用された改訂版と照合してください。「高度な接続ソリューション」の項を参照してください。設計リリースについては、常に最新の改訂版を参照してください。

Q：RT/duroid 6002の標準的な厚さはどれくらいですか？

A：標準厚さは、0.127 mm（5 mil）、0.254 mm（10 mil）、0.508 mm（20 mil）、0.762 mm（30 mil）、および1.524 mm（60 mil）です。0.254 mmと0.508 mmが最も一般的に在庫されています。

Q: RT/duroid 6002はUL94 V-0規格に適合していますか？

A：はい。RT/duroid 6002は、ハロゲン系難燃剤を使用せずにUL94 V-0の自己消火性を備えています。また、IEC 61249-2-21に準拠したハロゲンフリー素材であり、RoHS指令およびREACH規則にも適合しています。

Q: RT/duroid 6002基板の最大層数はいくつですか？

A：オールPTFE構造では最大16層まで実現可能です。FR4とのハイブリッド積層では20層以上まで拡張できます。具体的な層数は、積層、ラミネーション、穴あけ、および信頼性評価後に確定されます。

Q: RT/duroid 6002基板の製造にはどれくらい時間がかかりますか？

A：試作品および量産品の納期は、材料、構成、数量、および試験要件を検討した後に見積もられます。

Q: RT/duroid 6002における最小配線幅と配線間隔はどれくらいですか？

A：標準製造：100μmの配線幅と100μmのギャップ。レーザー直接イメージングによるプレミアム製造：75μmの配線幅と75μmのギャップ。

Q：RT/duroid 6002は特別な穴あけ加工が必要ですか？

A：はい。FR4と同様の送り速度で超硬ドリルを使用してください。ただし、ビットの寿命は1ビットあたり500～700回の切削を想定してください。アルミニウム製のエントリーボードを推奨します。めっきの密着性を高めるため、穴あけ加工後にはプラズマ剥離処理が必要です。

Q: RT/duroid 6002の多層構造には、どのような接着層が使用されていますか？

A：オールPTFE構造にはRogers 2929 PTFEフィルム（0.038 mm）。FR4またはRO4350B層とのハイブリッド構造にはRogers 4450Fプリプレグ。一部の特殊な積層構造にはRogers 3001ボンドプライ。

Q：RT/duroid 6002は自動車用レーダーとして使用できますか？

A：はい。ティア1の自動車部品サプライヤーは、温度安定性とエンジンルーム内の熱サイクル信頼性が極めて重要な、76～81GHz帯の最上位ADASレーダーにRT/duroid 6002を使用しています。

Q: 車載用レーダーとして、RT/duroid 6002はRO3003と比べてどうですか？

A：両者ともDk値はほぼ同じ（2.94対3.00）で、PTH信頼性も優れています。RT/duroid 6002はDf値が高い（0.0012対0.0010）ですが、ガラス繊維で補強されているため寸法安定性に優れています。RO3003はコスト重視の商用レーダーでよく使用され、RT/duroid 6002は最上位の安全性が重視されるシステムで使用されています。

Q: RT/duroid 6002とRT/duroid 6202の違いは何ですか？

A：RT/duroid 6202は、Dk 2.90、Df 0.0015の低損失型新製品です。両製品はCTEマッチングとアウトガス性能が類似しています。RT/duroid 6202はミリ波帯の新規設計に推奨されますが、RT/duroid 6002は実績のある既存用途で引き続き広く使用されています。

Q: HighleapはRT/duroid 6002素材を在庫していますか？

A：0.254mmおよび0.508mmのRT/duroid 6002、銅製構造、その他の厚さの在庫状況は、各見積依頼ごとに確認されます。納期は、承認された製造内容と現在の供給状況によって異なります。

14. Highleap Electronics社におけるRT/duroid 6002基板の製造

Highleap Electronicsは、420℃までの真空ラミネート機能を備えた専用のPTFEプロセスラインでRT/duroid 6002基板を製造しています。標準的なRT/duroid 6002の厚さ（0.127、0.254、0.508、0.762、1.524 mm）をすべて在庫しており、0.5オンス、1オンス、2オンスの銅箔オプションに加え、低損失設計向けのリバース処理箔もご用意しています。

プロセス機能：最大16層のRT/duroid 6002多層構造、オールPTFEおよびハイブリッド（FR4、RO4350B、RO4003Cとの組み合わせ）スタックアップ、ブラインドビア、埋め込みビア、マイクロビア、スタブ除去のためのバックドリル加工、インラインプラズマデスミア（CF₄/O₂）、レガシー互換性のためのナトリウムエッチング、Rogers独自のパラメータライブラリを使用した自動ドリル状態監視。

インピーダンス制御：シングルエンド±5%、差動±7%。各パネルのクーポン上でTDRにより検証済み。銅表面粗さ補正を含むフィールドソルバーベースのインピーダンス制御モデリング。VNA Sパラメータテストは、合意された周波数範囲、クーポン設計、治具、許容限界に応じて見積もり可能です。

品質および認証： ISO 9001、IATF 16949（自動車・航空宇宙）、IPC-6012クラス2およびクラス3、IPC-6018クラス3、MIL-PRF-31032プロセス準拠、オプションで宇宙ガス放出試験レポート（ASTM E595）。高信頼性プログラム向けに、各ロットの断面レポートを提供可能。

表面処理： ENIG（最も一般的）、無電解銀めっき、ENEPIG（ワイヤボンディング対応）、OSP、コネクタ接点用電解金めっき。異種技術を組み合わせたアセンブリ向けに、選択的な表面処理も可能です。

納期：試作品は5～10営業日、量産品は14～21営業日、特急対応も可能です。

RT/duroid 6002基板の見積もりをご希望の場合は、ガーバーファイル、積層構成、インピーダンス目標値をアップロードしてください。24時間以内に価格をご提示いたします。