Rogers TMM Laminatları ile Antenlerinizi Küçültün

1. Rogers TMM Laminat Malzeme Nedir?

Rogers TMM laminatları, yüksek kaplamalı delik güvenilirliği gerektiren şerit hat ve mikro şerit uygulamaları için tasarlanmış seramik, hidrokarbon ve termoset polimer kompozitlerdir. Plazma işlemine ve 380–400 °C laminasyona ihtiyaç duyan PTFE bazlı Rogers malzemelerinin (RO3000, RT/duroid) aksine, TMM standart FR4 pres sıcaklıklarında (175–185 °C) kürlenir ve geleneksel preslerde işlenebilir. PCB üretimi Herhangi bir değişiklik yapılmamış ekipman.

Seramik dolgu malzemesi, standart FR4'e göre üç avantaj sağlar. Birincisi, son derece düşük bir dielektrik sabiti termal katsayısı (TCDk), genellikle tüm ürün ailesi genelinde 30 ppm/°C'den daha düşük – Dk, çalışma sıcaklığı aralığında sabit kalır ve filtre merkez frekanslarını ve anten rezonanslarını tutarlı tutar. İkincisi, bakıra yakın izotropik termal genleşme katsayıları – bu, yüksek güvenilirlikte kaplamalı delikler ve düşük aşındırma büzülmesi sağlar. Üçüncüsü, geleneksel PTFE/seramik laminatların yaklaşık iki katı termal iletkenlik (0.70–0.76 W/m·K), güç amplifikatör devrelerinden ısı uzaklaştırmayı kolaylaştırır.

TMM termoset bir malzeme olduğundan ısıtıldığında yumuşamaz. Tel bağlama işlemi, ped kalkması veya alt tabaka deformasyonu riski olmadan gerçekleştirilebilir; bu da hibrit mikrodalga entegre devreleri (MIC'ler) için PTFE'ye göre önemli bir avantajdır.

2. Rogers TMM Serisi Özellikler Tablosu (TMM3–TMM13i) — Doğrulanmış Veri Sayfası Değerleri

Aşağıdaki tüm değerler resmi Rogers TMM veri sayfasından alınmıştır. "İşlem Dk" değeri, IPC-TM-650 yöntemi 2.5.5.5'e göre (şerit hatlı rezonatör, z ekseni) 10 GHz'de ölçülmüştür. "Tasarım Dk" değeri ise diferansiyel faz uzunluğu yöntemiyle 8-40 GHz aralığında ölçülen geniş bant değeridir. EM simülasyonunuzda (HFSS, ADS, CST) Design Dk'yı kullanın..

* TMM10i TCDk değeri Rogers veri sayfasına göre tahmin edilmiştir. TMM13i termal iletkenliği yayınlanmamıştır. Su emilimi alt tabaka kalınlığına göre değişir — kalınlığa özgü değerler için Rogers veri sayfasına bakın (ASTM D570). Standart kalınlıklar: 0.015″–0.500″ (15–500 mil). Standart panel boyutları: 18 × 12″ ve 18 × 24″. Bakır kaplama: ½ oz, 1 oz, 2 oz elektrokaplama; ağır metal kaplama mevcuttur.

Başlıca veri kalıpları: Df, Dk'den bağımsız olarak tüm varyantlarda düşük kalır (0.0019–0.0023) — tasarımcılar, önemli bir kayıp cezası olmadan minyatürleştirme için yüksek Dk seçebilirler. CTE xy ve CTE z her varyantta birbirine yakındır (z-CTE'nin xy'den 3-5 kat daha yüksek olduğu FR4'ün aksine), bu da güvenilir kaplamalı deliklerin temelini oluşturur.

Process Dk ve Design Dk karşılaştırması: İki değer, farklı frekans aralıklarında farklı yöntemlerle ölçüldükleri için farklılık gösterir. Örneğin, TMM4'ün proses Dk değeri 4.50 iken tasarım Dk değeri 4.70'tir. Proses Dk değerini yalnızca üretim kalite kontrolü için kullanın. TMM13i'nin tasarım Dk değerinin (12.20) proses Dk değerinden (12.85) daha düşük olduğuna dikkat edin; simülasyon aracınızın hangi değeri beklediğini her zaman doğrulayın.

3. TMM3 ve TMM4: Filtreler, Osilatörler ve Kalibrasyon Yüzeyleri için Düşük Dk Değeri

TMM3 (Dk = 3.27 işlem / 3.45 tasarım). TMM3 en yakın olanıdır RO4350B Dielektrik sabiti açısından, +37 ppm/°K'lik TCDk değeri, dielektrik sabitinin sıcaklıkla hafifçe arttığı anlamına gelir; bu, tasarımda telafi edilebilen, öngörülebilir ve iyi tanımlanmış bir kaymadır. −55 ila +125 °C askeri sıcaklık aralığında, toplam Dk kayması yaklaşık %0.7'dir ve bu da filtre merkez frekanslarını üretim sonrası ayarlama gerektirmeden sabit tutar. TMM3, Dk'nın yüksek doğrulukta bilinmesi ve üretim partileri arasında tekrarlanabilir olması gereken uydu transponder filtrelerinde, voltaj kontrollü osilatör (VCO) alt tabakalarında ve test düzeneklerinde kullanılır.

TMM4 (Dk = 4.50 işlem / 4.70 tasarım). TMM4, tüm TMM ailesindeki en küçük TCDk değerine sahiptir: +15 ppm/°K. −55 ila +125 °C aralığında, toplam Dk kayması yaklaşık %0.27'dir; bu da Rogers portföyündeki en sıcaklığa dayanıklı seçenektir. 4.70'lik tasarım Dk değeri FR4'e (4.2–4.5) yakındır, bu nedenle FR4 üzerinde prototiplenen tasarımlar, devre boyutlarını değiştirmeden TMM4'e geçebilir. TMM4, tarak hattı ve interdigital filtreler için standart tercihtir. iletişim sistemleri Ayrıca frekans doğruluğunun -55 ile +125 °C arasında sabit kalması gereken askeri telsizlerde de kullanılır.

4. TMM6 ve TMM10: GPS Antenleri ve Baz İstasyonu Dizileri için Yüksek Dk Değeri

Daha yüksek Dk değeri, yönlendirilmiş dalga boyunu azaltır ve rezonans yapılarını orantılı olarak küçültür. TMM6 (Dk = 6.00) üzerindeki bir yama anteni, TMM3 (Dk = 3.27) üzerindeki aynı antene göre boyut başına yaklaşık %35 daha küçüktür. TMM10'da (Dk = 9.20) ise boyut küçülmesi yaklaşık %50'ye ulaşır.

TMM6 (Dk = 6.00 işlem / 6.30 tasarım). TMM6, en yaygın kullanılan TMM varyantıdır. TMM6 üzerindeki GPS L1 (1.575 GHz) yama antenleri, yaklaşık 25 × 25 mm'lik bir alana sığar; bu da otomotiv tavan modülleri ve el tipi alıcılar için yeterince kompakttır. −11 ppm/°K'lik TCDk değeri (ailedeki tek negatif ve küçük TCDk değeri), hem minyatürleştirme hem de sıcaklık kararlılığı gerektiğinde onu en iyi seçim haline getirir. TMM6 ayrıca, eleman başına %35 boyut küçültmenin sabit bir panel alanında daha fazla radyatöre olanak sağladığı hücresel baz istasyonu sektör anten panelleri için standart malzemedir. 5G devasa MIMO dizileri.

TMM10 (Dk = 9.20 işlem / 9.80 tasarım). TMM10, minyatürleştirmeyi daha da ileriye taşıyor; TMM3'e kıyasla %50 boyut küçültmesi sağlıyor. Uygulama alanları arasında dielektrik rezonatör anten (DRA) tasarımları ve Wi-Fi ve 5G için kompakt diziler yer alıyor. TMM10 ve TMM10i, standart PCB ekipmanlarında işlenebilir kalırken alümina seramik alt tabakaların yerini alabiliyor; Rogers bu özelliği TMM veri sayfasında özellikle belirtiyor. Dezavantajı: CTE xy 21 ppm/°K'ye yükseliyor ve daha yüksek seramik yüklemesinde malzeme daha kırılgan hale geliyor.

5. TMM10i ve TMM13i: Minyatür Antenler için En Yüksek Dk Değerine Sahip Rogers Laminatları

"i" eki, izotropik-CTE varyantlarını belirtir. TMM10i (Dk = 9.80) ve TMM13i (Dk = 12.85) üç eksende de birbirine çok yakın CTE değerlerine sahiptir: her ikisi de 19/19/20 ppm/°K (x/y/z) ölçülerindedir; bu da Rogers laminatları arasında en tutarlı termal genleşmedir.

TMM10i (Dk = 9.80 işlem / 9.90 tasarım). Yüksek güvenilirlik gerektiren programlar için TMM10i, TMM10'a tercih edilir. Özgül ağırlığı (2.77) TMM10 ile aynıdır, ancak daha izotropik CTE (19/20, TMM10'un 21/20'sine kıyasla) termal döngü sırasında bakır geçiş boruları ile çevreleyen dielektrik arasındaki diferansiyel gerilimi azaltır. Uygulamaları arasında faz dizili anten elemanları yer alır. havacılık Radar, iletişim uyduları için dielektrik yüklü boşluk filtreleri ve 1,000'den fazla termal döngüde PTH güvenilirliğinin vazgeçilmez olduğu güç bölücü ağlar gibi uygulamalarda kullanılır.

TMM13i (Dk = 12.85 işlem / 12.20 tasarım). TMM13i, Rogers portföyündeki en agresif minyatürleştirmeyi sunar; anten elemanları, TMM3'e göre boyut başına yaklaşık %60 daha küçüktür. Ultra kompakt GNSS antenleri, minyatürleştirilmiş seramik yama dizileri ve dielektrik rezonatör osilatörleri (DRO'lar) için özel bir malzemedir. Dezavantajları: en yüksek yoğunluk (3.00 g/cm³), -70 ppm/°K'lik TCDk (TMM ailesindeki en büyük sıcaklık kayması), daha düşük bakır soyulma mukavemeti (TMM3 için 5.7'ye karşılık 4.0 lb/in) ve Rogers tarafından yayınlanmayan termal iletkenlik. Termoset işlenebilirliği ile maksimum Dk gerektiğinde, TMM13i, özel seramik alt tabakalar dışında tek laminat seçeneğidir.

6. TMM PCB'lerin Üretimi: Delme, Kaplama ve Laminasyon

TMM'nin termoset matrisi, standart FR4 ekipmanında işlenebilmesini sağlar; bu da PTFE'ye göre önemli bir avantajdır. Seramik dolgu maddesi belirli ayarlamalar gerektirir ve kırılganlık Dk ile artar.

TMM10, TMM10i ve TMM13i için mikrovia'lar için lazer delme önerilir; kırılgan malzeme, mekanik olarak delinmiş küçük deliklerin etrafında mikro çatlaklara neden olabilir. TMM3/TMM4/TMM6 için minimum iz genişliğini 4 mil, TMM10/TMM10i/TMM13i için ise 5 mil olarak tasarlayın. empedans test kuponları her panelde.

Highleap, altı varyantın tamamında TMM PCB'leri üretmektedir. TMM3, TMM6 ve TMM10i standart kalınlıklarda (25 ve 50 mil) stokta bulunmaktadır. TMM4, TMM10 ve TMM13i ise 2-4 haftalık malzeme teslim süresiyle sipariş üzerine temin edilebilir. 8 kata kadar çok katmanlı TMM yapılar ve TMM/FR4 hibrit yığınlamalar desteklenmektedir. Tüm Rogers malzeme ailelerini kapsayan eksiksiz üretim süreci için, ilgili bölüme bakınız. Rogers PCB üretim süreci kılavuzu.

7. Rogers TMM, RO4000 ve RO3000 Karşılaştırması: Malzeme Seçim Kılavuzu

TMM'nin en belirgin kullanım alanı, bir tasarımın standart PCB işlenebilirliğiyle birlikte 6.0'ın üzerinde bir Dk değerine ihtiyaç duyduğu durumlardır; başka hiçbir Rogers serisi bunu termoset formatında sunmaz. İkinci güçlü kullanım alanı ise sıcaklığa dayanıklı faz performansıdır: TMM4'ün +15 ppm/°K'lik TCDk değeri, Rogers portföyündeki en düşük değerdir ve bu da onu dar bant için standart haline getirir. uydu iletişimi Frekans kararlılığının -55 ila +125 °C arasında kritik öneme sahip olduğu filtreler ve hassas radar besleme ağları.

Mutlak minimum ekleme kaybı gerektiğinde (RT/duroid 5880 kullanın), öncelikle 40 GHz'in üzerinde çalışırken (PTFE, milimetre dalgada TMM'den daha iyi performans gösterir) veya 10 GHz'in altındaki genel RF uygulamalarında maliyet birincil etken olduğunda (RO4350B daha ucuz ve daha yaygın olarak bulunur) TMM doğru seçim değildir.

Highleap'ten TMM PCB fiyat teklifi isteyin → Gerber dosyalarını ve katmanlama gereksinimlerini gönderin. TMM, RO4000 ve RO3000 karşılaştırmalı mühendislik danışmanlığı ücretsiz olarak sunulmaktadır.