Tres decisiones determinan cómo se comporta una placa Rogers en fabricación y ensamblaje: el laminado que eliges, cómo construyes el apilado y qué acabado superficial se aplica a las almohadillas. Elige el laminado por la Dk que tu diseño necesita y la tolerancia de Dk que puedes aceptar. Mantén el apilado con solo Rogers y facilítanos el grosor dieléctrico que asume tu modelo de impedancia. Elige entre ENIG, plata de inmersión, estaño de inmersión u OSP, porque HASL no se ofrece en estas placas.
Las secciones siguientes analizan cada decisión tal como la vemos desde el lado de la fabricación.
¿Qué laminado de Rogers se adapta a cada trabajo?
Parta del Dk que necesita tu circuito y luego observa con qué precisión se controla ese Dk. La imagen a continuación muestra el laminado que usamos como referencia para placas de alta frecuencia, con el Dk medido a 10 GHz:
RO4350B es donde comienzan la mayoría de los proyectos de RF, y con razón. Es la solicitud más común que vemos, y la tolerancia de Dk es lo suficientemente estricta como para que rara vez provoque un error de impedancia. Si tu simulación se hizo en RO4003C, no cambies a RO4350B para "ahorrarte un paso". La diferencia de 0,10 en Dk modifica los anchos de las líneas, y de todos modos tendrías que volver a ejecutar el modelo.
RO3010 es la excepción. Un Dk de 10,2 produce líneas estrechas y estructuras pequeñas, que es el objetivo, pero también significa que tu tolerancia de grabado importa más porque todo es más pequeño. RT5880 y RO3003 se comportan de manera diferente a la familia RO4000 durante el taladrado y la manipulación, así que, si tu diseño los utiliza, háznoslo saber con antelación. Los detalles específicos de los ajustes de proceso para cada laminado deben confirmarse con nuestro equipo de ingeniería antes de que te comprometas con el diseño del trazado.
NuestroPágina de materiales de PCBenumera una gama de materiales más amplia, pero para trabajos de RF la tabla anterior es la lista práctica abreviada.
¿Qué debe especificar en la apilación?
Fabricamos placas Rogers de 2 a 24 capas, con un grosor final de 0,4 a 5,0 mm y cobre final de 0,5 a 2 oz. Dentro de ese margen, algunos factores mantienen la estructura de capas fabricable y la impedancia predecible.
Mantén la construcción completamente Rogers. Cada núcleo y cada capa de unión proviene de la familia Rogers, y el conjunto de preimpregnados incluye Rogers 4450F. Mezclar familias de laminados en una misma pila añade cuestiones de laminación y registro que quedan fuera de lo que describimos aquí, por lo que este artículo no lo abarca. Si tu diseño necesita algo diferente, envíalo y lo revisaremos por separado.
Construya la pila de capas de manera simétrica alrededor del centro. Una construcción asimétrica en una placa delgada es la razón más común por la que recibimos quejas de alabeo, y también es lo más barato de corregir sobre el papel antes de realizar el pedido.
Indique los espesores de los dieléctricos que utilizó en su cálculo de impedancia, no solo el espesor total de la placa. Una placa acabada de 1,6 mm se puede fabricar de varias maneras, y sus pistas de impedancia controlada solo coinciden con su modelo si el dieléctrico entre la pista y su plano de referencia coincide con lo que usted asumió. Propondremos una estructura de fabricación si usted no tiene una, pero preferimos comprobar la suya.
Indique qué capas tienen impedancia controlada, así como el valor objetivo y la tolerancia para cada una. Nuestra tolerancia de impedancia es de ±10 %. Si su diseño requiere una tolerancia más estricta, confírmelo con nuestro equipo de ingeniería antes de finalizar el trazado, porque esto cambia la forma en que verificamos y puede cambiar la construcción.
El grosor del cobre merece una breve reflexión. Un cobre más pesado en una capa de señal de RF hace que sea más difícil mantener geometrías finas, así que si tu sección de potencia necesita 2 oz y tu sección de RF requiere trazos finos, habla con nosotros sobre cómo dividirlas entre las capas.
¿Qué tan ajustados pueden ser el rastro, el espaciado y la impedancia?
Nuestro ancho y espacio mínimo de pista es de 3/3 mil, con un anillo anular mínimo de 4 mil y un taladro mínimo de 6 mil. La tolerancia de impedancia es de ±10%.
Esos son valores mínimos, y no diseñaríamos una línea de RF para que se ajuste exactamente a ellos. Las líneas estrechas en un laminado de alta constante dieléctrica, como el RO3010, dejan muy poco margen para la variación de grabado, por lo que el ancho final se desvía aún más del ancho dibujado en términos relativos. Dé a las trazas de RF críticas cierto margen y reserve la geometría mínima para los lugares que realmente la necesitan, como las salidas de pads de paso fino.
Vale la pena hacer una comprobación de coherencia de la tolerancia de Dk. Una variación de ±0,05 en RO4350B es pequeña frente a un margen de impedancia de ±10 %, así que en la práctica el grabado y el espesor del dieléctrico suelen dominar el error, no el laminado. Si estás buscando precisión en la impedancia, revisa primero la tolerancia del ancho de línea y el espaciado dieléctrico antes de culpar al material.
El cobre pesado combinado con una geometría de 3/3 mil no es una combinación que deba darse por supuesta. Verifíquelo con nuestro equipo de ingeniería para su peso de cobre específico.
Para la práctica de diseño que se sitúa antes de todo esto, nuestrodiseño de alta velocidadEl artículo aborda decisiones de ruteo que afectan la forma en que se fabrica la placa.
Qué acabados de superficie funcionan en las placas RF y por qué no se ofrece HASL
Para las placas Rogers ofrecemos cuatro acabados: ENIG, plata de inmersión, estaño de inmersión y OSP. Cada uno tiene un compromiso diferente.
ENIG.Almohadillas planas, adecuadas para componentes de paso fino y para almacenamiento prolongado. Algunos diseñadores de RF evitan tener una capa de níquel bajo las líneas de transmisión críticas debido al comportamiento del níquel a alta frecuencia. Otros la aceptan. Esa es una decisión que depende de tu presupuesto de pérdidas, no del nuestro.
Plata por inmersión.Plano y soldable, y una opción común cuando la capa de níquel es un problema. Requiere un embalaje y manipulación cuidadosos, porque la plata se empaña si las placas permanecen expuestas.
Estaño de inmersión.Plano, con soldabilidad que depende del tiempo de almacenamiento. Planifique la fecha de montaje en consecuencia.
OSP.Cobre desnudo bajo un fino recubrimiento orgánico. Es el acabado más sencillo, pero el recubrimiento se degrada con cada pasada de refusión, por lo que es adecuado para placas que solo pasan por un único ciclo de ensamblaje.
HASL no forma parte de nuestra oferta para estas placas. La superficie es irregular, lo que perjudica la colocación de paso fino y no es adecuada para pads de RF donde la geometría es importante. La inmersión en soldadura fundida también somete al laminado a un choque térmico que preferiríamos no aplicar a un material que usted eligió cuidadosamente por su comportamiento eléctrico.
Si no estás seguro entre ENIG y plata, indícanos el paso de los pads, el número de ciclos de refusión y cuánto tiempo las placas estarán almacenadas antes del montaje. Esos tres datos suelen resolverlo.
Notas de perforación y manipulación que afectan al rendimiento
El tamaño del taladro y el anillo anular son donde los diseños con materiales Rogers suelen tener más problemas. Los mínimos son un taladro perforado de 6 mil y un anillo anular de 4 mil. En una placa gruesa, un taladro pequeño aumenta rápidamente la relación de aspecto. Si está combinando una estructura de 5,0 mm con vías pequeñas, confirme la relación de aspecto con nuestro equipo de ingeniería antes de realizar el ruteo.
Los laminados basados en PTFE requieren una preparación de las paredes de los orificios diferente a la de los laminados epoxi‐vidrio, y los laminados blandos se marcan con facilidad. Nosotros los tratamos en consecuencia, pero usted puede ayudar evitando conteos innecesarios de vías bajo los componentes de RF y no colocando orificios taladrados justo en el borde del contorno de la placa.
Los núcleos delgados son frágiles. Con un grosor final de 0,4 mm, la placa necesita soporte durante la manipulación, y eso tiene un efecto en el diseño del panel. Consúltenos sobre panelización si su placa es delgada y grande.
Los parámetros específicos de perforación, los requisitos de horneado y las condiciones de almacenamiento dependen del laminado. No los publicamos aquí. Confirme con nuestro equipo de ingeniería para el material que ha elegido.
Nuestrofabricación de PCB de alta frecuenciaesta página describe los tipos de placas que abarca este proceso.
Qué enviar con su pedido de placa RF
Un paquete completo ahorra una ronda de preguntas, y en las placas de Rogers también ahorra una ronda de recálculo de impedancia. Normalmente pedimos:
Archivos Gerber, con un archivo de perforación y un contorno de placa claramente definido
El nombre del laminado y el espesor de cada núcleo, y el prepreg que esperas
Peso final de cobre por capa
El dibujo de apilado, con las capas de impedancia controlada marcadas y los valores objetivo indicados
Objetivo de impedancia y tolerancia para cada red controlada
Elección del acabado superficial entre ENIG, plata de inmersión, estaño de inmersión u OSP
Cualquier requisito de vía o agujero que se sitúe cerca de los mínimos (agujero de 6 mil, anillo anular de 4 mil)
Clase de calidad, si necesita algo diferente a nuestra norma IPC Clase 2
Una nota sobre los planes de montaje, incluido el número de ciclos de refusión, si las placas van a ser ensambladas
Trabajamos a partir de archivos Gerber. No ofrecemos servicios de diseño de esquemas, por lo que el diseño eléctrico debe estar terminado antes de que llegue el paquete.
Preguntas frecuentes
¿Pueden mantener una impedancia más estricta que ±10% en placas Rogers?Nuestra tolerancia estándar es de ±10 %. Si su diseño requiere una más estricta, envíe el apilado y los valores objetivo y confírmelo con nuestro equipo de ingeniería. No suponga que se aceptará solo porque la tolerancia de Dk del laminado sea estricta, ya que el grabado y el espesor dieléctrico suelen afectar el resultado más que el propio Dk.
El Dk se especifica a 10 GHz. ¿Qué valor de Dk debo usar en mi modelo?Los valores de la hoja de datos en este artículo son a 10 GHz. Si su diseño funciona en otra frecuencia, consulte qué Dk recomendamos para el modelo y confirme el valor con nuestro equipo de ingeniería antes de finalizar los anchos de las líneas. No indicamos una frecuencia máxima de operación para ningún laminado aquí.
¿Fabrican placas Rogers según la norma IPC Clase 3?Nuestra norma es IPC Clase 2. Si su proyecto necesita algo diferente, trátelo con nuestro equipo de ingeniería en la etapa de cotización.
¿Ayudas con el propio diseño de RF?No. Fabricamos a partir de tus archivos Gerber y no ofrecemos diseño de esquemas. Podemos revisar el apilado y el proceso de fabricación y decirte dónde el diseño está cerca de un límite.
¿Pueden las placas ir directamente al montaje?El ensamblaje se cotiza por separado. Indíquenos en la etapa de cotización del PCB que se tiene previsto realizar el ensamblaje, junto con su elección de acabado y los ciclos de reflujo esperados, de modo que el acabado y el plan estén alineados. Los detalles del perfil de reflujo para su laminado específico deben confirmarse con nuestro equipo de ingeniería.
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Recursos útiles
•Materiales de Alta Frecuencia: Rogers vs FR-4
•Control de impedancia en PCB
•Introducción y comparación de acabados de superficie de PCB
•ENIG frente a plata de inmersión: comparación de acabados de superficie
