De afdeling "Microwave Materials" van Rogers Corporation heeft een uitgebreide keuze hoge-frequentielaminaten die geschikt zijn voor bijna elke toepassing. Sommige materialen worden gekenmerkt door een heel laag verlies, sommige zijn thermostabiel, andere zijn onbuigbaar en nog andere zijn geschikt voor goedkope, commerciële toepassingen. Misschien is het niet altijd even eenvoudig om op een zinnige manier het juiste product te kiezen, tenzij men begrijpt wat elk van deze producten uniek maakt. Aangezien er geen enkel materiaal bestaat dat altijd de beste keuze is, kan het best zijn dat meerdere materialen geschikt zijn voor één welbepaalde toepassing. De hierna volgende informatie bevat algemene leidraden met betrekking tot de toepassing/omgeving waarin de verschillende materialen kunnen worden gebruikt.

Er werden voor de toepassing enkele basiscriteria opgesteld, die u helpen de keuze van de te evalueren materialen te beperken. In tabel 1 worden deze criteria opgesomd. De meest gevraagde, maar toch moeilijk te becijferen eigenschap is de frequentiegrens van de materialen. Ze hangt in hoge mate af van de toepassing zelf. De frequentiegrens van de materialen wordt bepaald door het type circuit dat wordt gebruikt (microstrip/striplijn, actieve/passieve gesofisticeerde signaalverwerking/basis-transmissielijn), de fysische omvang en de soorten vermogensniveaus die aangewend zullen worden. Dit maakt dat er voor geen enkel materiaal vaste frequentiegrenzen bestaan. Voor de selectie van het materiaal worden de volgende criteria gehanteerd:

Militair: de materialen worden getest conform militaire normen, (Mil-S-13949 niet meer in gebruik).

Commercieel: de materialen worden ontworpen voor prijsgevoelige toepassingen (materialen met militaire graad kunnen ook worden gebruikt voor commerciële toepassingen, maar zijn dan duurder).

Meerlagigheid: de mechanische eigenschappen zijn in die mate ontwikkeld dat betrouwbare meerlagige constructies (MLB, andere dan gewone stripline constructies) mogelijk zijn.

Hybride: de mechanische eigenschappen zijn dermate ontwikkeld dat betrouwbare FR4 hybride MLB-constructies mogelijk zijn.

Breedband: de diëlektrische constante maakt gebruik van zeer hoge frequentie/breedband mogelijk.

Temperatuurwissel: de elektronische en mechanische eigenschappen maken een stabiel gebruik mogelijk in omgevingen met variërende temperatuur.

Oppervlaktemontage: de mechanische eigenschappen maken oppervlaktemontagetechniek mogelijk.

Een verkleining van de diëlektrische constante beperkt ook de grootte van de circuitonderdelen.

De twee producten van deze familie zijn de materialen RT/duroidâ 5870 (e _r = 2.33) en RT/duroidâ 5880 (e _r = 2.2). Dit zijn de oudste Rogers-producten en werden in de jaren '60 ontwikkeld als alternatief voor PTFE/glasvezel met minder anisotropie. De diëlektrische constante is de laagste van alle producten en het kleine diëlektrisch verlies maakt dat deze producten het meest geschikt zijn voor hoge frequentie/breedbandtoepassingen waar dispersie en verlies zo beperkt mogelijk moeten blijven. Vanwege hun extreem lage waterabsorptie, zijn RT/duroid® 5870 en RT/duroid® 5880 optimaal geschikt voor toepassingen in vochtige omgevingen.

* Ultralam^® 2000 (PTFE/glasvezel) en Ultralam^® 1000 (PFTE/glasvezel)

De Ultralam^® 2000- en Ultralam ^® 1000-families zijn Rogers' PFTE/glasvezelproducten voor toepassingen die een hoge betrouwbaarheid vergen en voor gebruik bij grote volume commerciële doeleinden. De Ultralam^® 2000-materialen zijn ontwikkeld met enkel 1080 glas, terwijl in Ultralam ^® 1000-laminaten een combinatie van glassoorten is verwerkt. Op die manier worden de laminaten economisch aantrekkelijker voor prijsgevoelige toepassingen.

RT/duroid^® 6000 (PFTE/Keramisch)

Deze productgroep bestaat uit drie graden: de RT/duroid 6006 (e _r =6.15) en 6010 (e _r =10.2) werden eind jaren '70 ontwikkeld voor ontwerpers die de printplaten wilden verkleinen. De hoge diëlektrisch constante van deze materialen maakt kleinere signaalgolflengten mogelijk en zorgt ervoor dat het circuit kleiner kan worden.

RT/duroid 6002 (e _r =2.94) werd ontwikkeld om enkele nadelen te verhelpen van materialen op basis van PFTE. De unieke kwaliteiten van dit eind jaren '80 ontwikkelde materiaal zijn onder andere de uitmuntende diëlektrische constante thermische stabiliteit en een thermische uitzettingscoëfficiënt die vergelijkbaar is met die van koper. Dit materiaal is uitermate geschikt voor toepassingen in omgevingen met schommelende temperaturen (ruimte), meerlagige constructies dankzij de hoge betrouwbaarheid van de doorgemetalliseerde gaten alsook dankzij het lage diëlektrisch verlies is het ideaal voor toepassingen met een relatief hoge frequentie.

De eerste reeks van de RO3000, een serie commerciële producten (begin jaren'90), bestaat uit drie types: RO3003 (e _r =3.0), RO3006 (e _r =6.15) en RO3010 (e _r =10.2). Deze materialen combineren microgolffrequentie, elektrische kwaliteiten en verbeterde thermostabiele prestaties tegen een fractie van de kostprijs van de militaire tegenhangers (RT/duroid 6000). Met een CTE die vergelijkbaar is met die van koper en FR4 in het X-Y-gebied kunnen betrouwbare hybriede RO3000/FR4-constructies gemaakt worden. Gezien het lage diëlektrisch verlies (tand = 0.0013 @ 10 Ghz) kan de RO3003 worden gebruikt op relatief hoge frequenties.

De RO3200-groep bestaat uit de materialen RO3203 (e _r =3.02) en RO3210 (e _r =10.2), die werden ontwikkeld voor toepassingen waarbij RO3000-materialen kunnen worden gebruikt, maar die een materiaal vergen met een hogere mechanische sterkte.

RO3200-materialen worden gemaakt uit een combinatie van PTFE/keramische lagen en PTFE/glasvezel voor een hogere stijfheid. Net als de RO3000-materialen is deze groep eveneens geschikt voor MLB's en hybriede constructies met FR4.

RO4003C (e _r =3.38) en RO4350B (e _r =3.48) materialen werden ook ontworpen voor commerciële toepassingen. Het materiaal van glasvezel is geïmpregneerd met keramisch geladen thermoset plastic kunsthars. Dit zorgt voor een thermisch stabiel rigide laminaat met elektronische eigenschappen die geschikt zijn voor microgolffrequenties. Wat mechanische integriteit betreft, lijkt dit materiaal op FR4 en kan het worden verwerkt als FR4-basismateriaal. In combinatie met RO4403 (prepreg) (e _r =3.17) kan dit laminaatsysteem worden gebruikt in ingewikkelde MLB-ontwerpen. Het RO4350-materiaal werd ontworpen voor toepassingen die een materiaal vereisen met een UL-waarde van 94VO. Aangezien de kostprijs vergelijkbaar is met die van de RO3000-serie, vormt de RO4000 een uitstekende keuze voor goedkope microgolfschakelsystemen.

De voorbije decennia is de markt van de microgolfschakelsystemen enorm geëvolueerd, van militaire programma's die gebruik maakten van waveguides tot commerciële programma's met goedkope substraten. Rogers Corporation is altijd de marktleider geweest inzake substraattechnologie voor microgolven. Rogers Corporation biedt immers een ruime keuze microgolflaminaten. Net zoals de techniek niet heeft stilgestaan, zijn ook de materialen geëvolueerd. Elk nieuw product bouwt verder op de kwaliteiten van zijn voorgangers en voldoet aan de noden van nieuwe toepassingen. Om dit te kunnen realiseren, beschikt Rogers over een sterke, toegewijde R&D-afdeling die zowel de materialen van morgen ontwerpt als microgolflaminaten levert voor alle soorten toepassingen van vandaag.

Product Information