Rogers技术参数涵盖了多种高频板材、 laminate材料以及复合基材,广泛应用于高速通信、航空航天、汽车电子、5G基站等领域,其核心参数包括介电常数(Dk)、介电损耗(Df)、热膨胀系数(CTE)、热导率(TC)、尺寸稳定性、耐热性等,这些参数直接决定了材料在高频环境下的信号完整性、散热性能和机械可靠性,以下从材料分类、关键参数详解及应用场景三个方面展开说明。

高频板材核心参数详解
Rogers公司的高频板材以RO4000系列、RO3000系列、TMM系列以及RO4350B等为代表,不同系列的材料参数差异显著,适用于不同频率和功率需求的应用。
介电常数(Dk)与介电损耗(Df)
介电常数是衡量材料存储电能能力的参数,直接影响信号传输速度和阻抗匹配,在高频电路设计中,Dk的稳定性尤为关键,若Dk随频率或温度变化过大,会导致信号反射和失真,RO4350B的Dk在10GHz下典型值为3.48,且在频率1-10GHz范围内变化极小(±0.05),适用于多层板和高速数字电路,介电损耗则反映材料对信号的衰减能力,Df越低,信号传输损耗越小,RO3003系列(Dk=3.00,Df=0.0010)在毫米波频段表现优异,常用于雷达和卫星通信系统。
热膨胀系数(CTE)与热导率(TC)
CTE衡量材料在温度变化时的尺寸稳定性,与铜箔的CTE匹配度直接影响多层板的可靠性,RO4350B的Z轴CTE为15 ppm/℃,接近铜箔的17 ppm/℃,可有效避免热循环中分层或过孔开裂,热导率则关系到散热能力,RO4835(TC=0.8 W/m·K)适合高功率放大器(PA)模块,而RO4450F(TC=0.6 W/m·K)则平衡了成本与散热需求,对于大功率应用,如5G基站功分器,高TC材料可减少热点集中,延长器件寿命。
尺寸稳定性与耐热性
板材的吸水率(lt;0.2%)和热分解温度(Td>300℃)是保证制造良率的关键,RO4000系列采用陶瓷填充PTFE基材,吸水率低至0.05%,在湿热环境下仍能保持Dk稳定,玻璃化转变温度(Tg)衡量材料耐热能力,RO3000系列的Tg为280℃,适合无铅焊接工艺(峰值温度260℃),而TMM系列(Tg>280℃)则能满足更高温度要求。

关键参数对比与适用场景
以下为Rogers部分常用材料的参数对比表:
| 材料系列 | Dk(10GHz) | Df(10GHz) | Z轴CTE(ppm/℃) | 热导率(W/m·K) | 吸水率(%) | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| RO4350B | 48 | 0027 | 15 | 62 | 06 | 微波电路、基站天线 |
| RO3035 | 50 | 0018 | 20 | 50 | 05 | 卫星通信、雷达 |
| RO4450F | 52 | 0025 | 18 | 60 | 08 | 成本敏感型高频板 |
| TMM10i | 20 | 0020 | 8 | 20 | 10 | 高介电常数滤波器 |
| RO4835 | 27 | 0030 | 25 | 80 | 07 | 高功率PA模块 |
参数选择与应用实例
在5G毫米波天线设计中,需兼顾低损耗和尺寸稳定性,因此RO4350B是首选材料,其Dk稳定性(±0.05)和低Df(0.0027)可确保天线辐射效率,对于汽车电子的ADAS雷达,RO3003系列因其优异的频率稳定性(Dk随频率变化<1%)和耐温性(-55℃至+125℃),能适应车载恶劣环境,而在消费电子领域,如Wi-Fi 6E路由器,RO4450F凭借接近PTFE的性能和更低成本(比RO4350B低30%),成为性价比之选。
相关问答FAQs
Q1:Rogers板材与FR-4相比,在高频应用中的优势是什么?
A:Rogers板材的核心优势在于更低的Dk和Df,以及更高的尺寸稳定性,FR-4的Dk约为4.4-4.8,Df为0.02-0.03,在1GHz以上信号衰减显著;而RO4350B的Df仅为FR-4的1/10,信号传输损耗降低60%以上,Rogers材料的CTE与铜箔更匹配,多层板可靠性远高于FR-4,适合高频高速场景。
Q2:如何根据设计需求选择合适的Rogers材料?
A:选择需综合考虑频率、功率、成本和工艺,若为毫米波频段(>30GHz),优先考虑Df<0.002的材料(如RO3035);高功率应用需关注热导率(选择TC>0.7 W/m·K的RO4835);多层板设计则需CTE匹配(RO4350B的Z轴CTE=15 ppm/℃更优),若成本敏感,可选用RO4450F,其性能接近RO4350B但价格更低,适合对损耗要求稍宽松的场景。

