Le scheda PCB Rogers sono materiali per circuiti stampati ad alte prestazioni e altamente affidabili prodotti dalla Rogers Corporation. “Rogers” è infatti il marchio dell’azienda americana Rogers Corporation. Si tratta di un’azienda internazionale specializzata in materiali ad alte prestazioni, rinomata a livello mondiale in particolare per i suoi materiali laminati rivestiti in rame utilizzati in applicazioni ad alta frequenza e alta velocità.
Rogers Corporation è un produttore leader di laminati ad alta frequenza, che offre diverse serie di materiali per scheda PCB, ciascuno specificamente progettato per particolari requisiti in termini di costante dielettrica, tangente di perdita e altre proprietà critiche. Di seguito sono riportate alcune serie di scheda PCB Rogers degne di nota e i loro campi di applicazione:
Serie Rogers RO3000: rinomata per le prestazioni ad alta frequenza e la bassa perdita, la serie RO3000 utilizza un composito di politetrafluoroetilene riempito con ceramica con una matrice primaria di vetro intrecciato e nylon. Operando nella gamma di frequenza di 50 GHz, è adatta per applicazioni commerciali a microonde e RF. Caratterizzata da una bassa tangente di perdita, è ideale per applicazioni che richiedono una bassa perdita di inserzione, come antenne patch, amplificatori di potenza e altri sistemi ad alta frequenza.
Serie Rogers RO4000: introdotta come primo materiale ad alta frequenza a bassa perdita, la RO4000 è basata su un substrato in poliestere. Operando nella gamma di frequenza di 18 GHz, è particolarmente adatto per amplificatori di potenza RF, antenne di stazioni base cellulari e amplificatori a basso rumore per trasmissioni satellitari dirette.
Serie Rogers TMM: I laminati termoplastici per microonde della serie TMM combinano un’elevata conduttività termica, un basso coefficiente di espansione termica (CTE) e proprietà meccaniche rigide. Con un intervallo di temperatura di esercizio compreso tra -55 °C e 260 °C, è particolarmente adatta per dissipatori di calore o superfici di montaggio in amplificatori di potenza o oscillatori.
Serie Rogers RT/duroid: Composta principalmente da PTFE e utilizzando la tecnologia PTFE a processo inverso, questa serie di laminati ad alta frequenza offre un’eccezionale stabilità elettrica e meccanica. Con un funzionamento oltre i 110 GHz, è utilizzata nei sistemi radar militari, nelle reti wireless a banda larga e nelle complesse schede multistrato e circuiti a microonde che richiedono una conduttività termica superiore e un’elevata potenza.
Serie Rogers AD: progettati per applicazioni con circuiti integrati ad alta frequenza come le comunicazioni 5G e le soluzioni con chipset radar, questi materiali offrono prestazioni eccezionali nei sensori radar critici per la sicurezza.
Serie Rogers ULTRALAM 2000: funzionante fino a 40 GHz con un intervallo di temperatura compreso tra -55 °C e 260 °C, la serie ULTRALAM 2000 mantiene caratteristiche di costante dielettrica stabili su tutta la sua gamma di frequenze. È adatta per sistemi di comunicazione a microonde, tecnologia radar, sistemi di interferenza elettromagnetica, applicazioni industriali e reti di comunicazione.
Caratteristiche dei scheda PCB Rogers:
Vantaggi in termini di prestazioni elettriche
Bassa costante dielettrica e basse perdite: i laminati Rogers presentano costanti dielettriche stabili e basse, tipicamente comprese tra 2,2 e 10,2. Per alcuni prodotti della serie RO4000, la costante dielettrica è generalmente compresa tra 3,55 e 4,2. Allo stesso tempo, questi laminati presentano fattori di perdita eccezionalmente bassi, con RO4835 che raggiunge valori fino a 0,0035. Questa caratteristica riduce sostanzialmente le perdite di trasmissione del segnale nei circuiti ad alta frequenza, salvaguardando in modo robusto l’integrità e la precisione del segnale. Mitiga efficacemente i problemi di distorsione e attenuazione del segnale, migliorando così la qualità e l’efficienza della trasmissione.
Stabilità in ambienti ad alta frequenza: in scenari operativi ad alta frequenza, i laminati Rogers presentano proprietà elettriche notevolmente stabili. La loro costante dielettrica e il loro fattore di perdita rimangono relativamente costanti senza variazioni significative all’aumentare della frequenza. Ciò garantisce il funzionamento stabile dei circuiti ad alta frequenza in diverse condizioni di frequenza, creando una solida base per una trasmissione del segnale veloce e affidabile.
Bassa interferenza elettromagnetica ed elevata compatibilità elettromagnetica: i laminati Rogers possiedono eccezionali proprietà di schermatura elettromagnetica, sopprimendo efficacemente la generazione e la propagazione di interferenze elettromagnetiche. Ciò riduce l’interferenza reciproca tra i circuiti e migliora significativamente la compatibilità elettromagnetica del sistema. Nei circuiti ad alta frequenza, dove la disposizione dei componenti è densa e la trasmissione del segnale complessa, questa caratteristica è particolarmente cruciale, contribuendo a migliorare l’affidabilità e la stabilità del circuito.
Vantaggi delle prestazioni termiche
Eccezionale stabilità termica: i laminati Rogers presentano tipicamente una temperatura di transizione vetrosa (Tg) superiore a 280 °C, dimostrando un’eccezionale stabilità termica. Durante il funzionamento, i circuiti ad alta frequenza generano calore a causa del flusso di corrente e della trasmissione del segnale. Questi laminati mantengono prestazioni stabili a temperature elevate, prevenendo deformazioni termiche o guasti che potrebbero compromettere la funzionalità del circuito. Ciò migliora l’affidabilità del circuito e ne prolunga la durata.
Basso coefficiente di espansione termica: i laminati Rogers presentano coefficienti di espansione termica compatibili con i metalli comuni e i materiali semiconduttori, con una deviazione minima dal coefficiente del rame. Nei circuiti ad alta frequenza, lo stress termico può derivare dai diversi coefficienti di espansione termica tra i materiali, compromettendo le prestazioni e l’affidabilità dei circuiti. Il basso coefficiente di espansione termica dei laminati Rogers riduce efficacemente lo stress termico, prevenendo problemi quali fratture delle tracce e guasti dei giunti di saldatura causati da una mancata corrispondenza dell’espansione termica.
Vantaggi in termini di prestazioni di lavorazione
Soddisfano i requisiti di lavorazione ad alta precisione: i laminati Rogers dimostrano un eccellente controllo della tolleranza dello spessore e un’elevata planarità superficiale, soddisfacendo pienamente le esigenze della lavorazione ad alta precisione. I circuiti ad alta frequenza richiedono spesso schemi circuitali complessi e strutture via minute. Questo laminato è particolarmente adatto a tecniche di lavorazione avanzate come la foratura laser e la fotolitografia a micro-schemi, garantendo la coerenza nella precisione e nelle prestazioni della lavorazione dei circuiti.
Saldabilità e proprietà di laminazione superiori: i laminati Rogers presentano una forte forza di adesione con i conduttori metallici e un’eccellente saldabilità, garantendo giunti di saldatura e connessioni dei circuiti affidabili. Durante la laminazione di schede multistrato, il materiale si integra perfettamente con altri materiali dello strato, formando strutture multistrato stabili che migliorano le prestazioni complessive della scheda e la resistenza meccanica.
Aree di applicazione dei materiali scheda PCB Rogers:
1.Radar automobilistico (77 GHz): i laminati PTFE con riempitivo ceramico RO3003 e RO3003G2 di Rogers sono i materiali preferiti per le antenne radar a 77 GHz (da 76 a 81 GHz) grazie alla loro perdita di inserzione eccezionalmente bassa e alla costante dielettrica stabile nel tempo e alla temperatura.
2.Sensori radar automobilistici a 24 GHz: i laminati RO4835 offrono prestazioni elettriche e uniformità superiori per le antenne radar automobilistiche a 24 GHz, con una resistenza all’ossidazione dieci volte superiore rispetto ai materiali termoindurenti convenzionali e caratteristiche di bassa perdita stabili.
3.Infrastruttura wireless 5G (onde millimetriche): i materiali per circuiti ad alta frequenza di Rogers soddisfano i requisiti prestazionali sia per le antenne di comunicazione esterne che nascoste dei veicoli, comprese le antenne GNSS (Global Navigation Satellite System), SDAR (Shared Domain Automotive Radar), cellulari e V2X. Questi materiali sono adatti per applicazioni ad alta frequenza nelle comunicazioni 5G, in grado di gestire larghezze di banda più ampie e frequenze più elevate.
4.Frequenze a microonde e onde millimetriche: la serie RO4000 è leader nel settore delle frequenze a microonde e onde millimetriche. Questo materiale a bassa perdita offre una maggiore facilità d’uso nella fabbricazione dei circuiti e prestazioni superiori rispetto ai tradizionali materiali in PTFE.
5.Materiali per circuiti ad alte prestazioni: i materiali per circuiti ad alte prestazioni di Rogers forniscono alle applicazioni automobilistiche una gamma completa di materiali per l’elettronica di potenza scheda PCB, RF e laminati scheda PCB a onde millimetriche. Supportati da assistenza tecnica globale e siti di produzione in tutto il mondo, questi materiali consentono ai progettisti di elettronica automobilistica di entrare rapidamente nella corsia di sorpasso per i sistemi di sicurezza Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) e i sistemi di comunicazione Vehicle-to-Everything (V2X).
6.Telecomunicazioni: i laminati PCB ad alta frequenza di Rogers sono anche ampiamente utilizzati nelle telecomunicazioni per antenne di stazioni base e amplificatori di potenza, oltre che in applicazioni digitali come i backplane ad alta velocità.
7.Comunicazioni satellitari: i materiali della serie RO4000 sono adatti anche per apparecchiature di comunicazione satellitare come i blocchi a basso rumore (LNB) per i satelliti di trasmissione diretta.
8.Tag di identificazione a radiofrequenza (RFID): i materiali della serie RO4000 sono ugualmente applicabili ai tag RFID, che sono sempre più importanti nella gestione della catena di approvvigionamento e nel controllo sicuro degli accessi.
I materiali scheda PCB Rogers, grazie al loro ampio portafoglio di prodotti e agli eccezionali vantaggi in termini di prestazioni, eccellono in settori critici quali il rilevamento radar automobilistico di precisione, la trasmissione di comunicazioni 5G ad alta velocità e la connettività stabile dei collegamenti satellitari. La loro qualità affidabile dà un forte impulso agli attuali progressi tecnologici, fungendo al contempo da solida base per future applicazioni innovative complesse e diversificate.
