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2024年5月8日

Rogers PCB: 高性能回路基板ソリューション

Rogers PCB は、高周波アプリケーション向けに設計されたプリント回路基板 (PCB) です。優れた信号整合性と熱管理を提供します。

これらの特殊なボードは、革新的で高性能な製品で知られるロジャース コーポレーションが提供する高度な素材から作られています。

ロジャース PCB とは

Rogers PCB とは何ですか?

Rogers PCB は、高周波アプリケーションで優れたパフォーマンスを発揮するプリント回路基板 (PCB) です。

有名なエンジニアリング材料メーカーである Rogers Corporation にちなんで名付けられたこれらの PCB は、従来のボードとは一線を画す独自の材料で作られています。

ロジャース PCB とその独自の材料の概要

Rogers PCB は、セラミック充填 PTFE、炭化水素ラミネート、その他の特殊材料を使用した高度な構成により際立っています。

この構成により、Rogers PCB は高速信号伝送、熱管理、信頼性の高いパフォーマンスに最適なさまざまな特性を備えています。

  • セラミック充填PTFE: さまざまな温度にわたって安定した誘電率を提供し、一貫した信号の整合性を保証します。
  • 炭化水素ラミネート: これらのラミネートは、高周波性能と優れた熱管理を組み合わせ、PCB の全体的な信頼性に貢献します。
  • 均一な構造: Rogers PCB は均一な材料で製造されており、全体的に一貫したパフォーマンスを保証します。

主な利点と特徴

Rogers PCB には、いくつかの重要な利点と特徴があります。

  1. 高周波性能: 低い誘電率と誘電正接により信号の減衰と歪みが最小限に抑えられ、クリーンかつ信頼性の高い信号伝送が保証されます。
  2. 熱管理: 高い熱伝導率により熱を効率的に放散し、過熱を防ぎ、要求の厳しいアプリケーションでも安定したパフォーマンスを維持します。
  3. 寸法安定性: 熱膨張係数 (CTE) が低いため、反りや変形のリスクが軽減され、温度変化に対して一貫したパフォーマンスが保証されます。
  4. 多様な用途: Rogers PCB は、信号の整合性、熱管理、寸法安定性を兼ね備えているため、航空宇宙、電気通信、高速デジタル通信などのさまざまな業界に適しています。

ロジャース PCB の種類

Rogers PCB には複数のシリーズがあり、それぞれが特定のニーズを満たし、明確な利点を提供するように設計されています。4 つの重要なシリーズを見てみましょう。

RO4000シリーズ

RO4000シリーズ

RO4000 シリーズは、低い誘電損失と吸湿性が求められる高周波アプリケーション向けに設計されています。このシリーズは、次の機能を提供します。

  • 低誘電損失: このシリーズの材料は誘電率が低く、信号の減衰と歪みが最小限に抑えられるため、マイクロ波やミリ波のアプリケーションに最適です。
  • 耐湿性: 材料の耐吸湿性により、これらの PCB はさまざまな環境で信頼性が高く、パフォーマンスの低下を防ぎます。
  • 一貫したパフォーマンス: このシリーズの均一な構造により、全体にわたって信頼性の高いパフォーマンスが保証され、一貫した信号整合性が求められるアプリケーションに適しています。

RO3000シリーズ

RO3000シリーズ

RO3000 シリーズはセラミック充填 PTFE 複合材料を特徴としており、RF およびマイクロ波アプリケーションに特に適しています。

  • 寸法安定性: セラミック充填 PTFE は、一貫した機械的特性を提供し、変形のリスクを軽減し、信頼性の高い信号伝送を維持します。
  • 周波数安定性: このシリーズは、さまざまな温度にわたって安定した誘電特性を提供し、高周波環境でも信頼性の高いパフォーマンスを保証します。
  • 多層設計: RO3000 シリーズの安定した機械的特性により、多層基板の設計が容易になり、さまざまな RF およびマイクロ波アプリケーションでの汎用性が向上します。

RT/デュロイドシリーズ

RT_duroid シリーズ

RT/duroid シリーズは、高い熱伝導率と低い損失正接を必要とするアプリケーション向けに設計されています。

  • 熱管理: このシリーズは熱伝導率が高く、熱を効率的に放散し、高温でも安定した性能を維持します。
  • 低損失正接: このシリーズは信号損失を最小限に抑え、さまざまな高周波アプリケーションにわたってクリーンかつ信頼性の高い伝送を保証します。
  • 耐久性: RT/duroid シリーズの材料は長期的な信頼性を提供するため、RF、マイクロ波、航空宇宙などの要求の厳しい用途に適しています。

TMMシリーズ

TMMシリーズ

TMM シリーズはセラミックと熱硬化性材料で構成されており、優れた熱安定性を提供します。

  • 熱安定性: セラミックと熱硬化性材料の組み合わせにより、さまざまな温度で安定した性能が保証されるため、このシリーズは一貫した性能が求められるアプリケーションに最適です。
  • 高周波性能: TMM シリーズは信頼性の高い信号伝送を提供するため、信号の整合性が重要となる高周波アプリケーションに適しています。
  • 多用途性: このシリーズの安定性とパフォーマンスにより、電気通信、航空宇宙、高速デジタル通信など、さまざまな業界で多目的に使用できます。

高周波アプリケーションにおけるロジャース PCB の利点

Rogers PCB はさまざまな利点を備えており、高周波アプリケーションに最適です。他社製品と一線を画す主な利点を見てみましょう。

高周波性能

Rogers PCB は、優れた高周波性能を提供する材料を使用して設計されています。

  • 低誘電率: Rogers PCB の誘電率 (Dk) は通常 2.2 ~ 3.5 の範囲で、信号損失と歪みを最小限に抑えます。このため、RF、マイクロ波、通信など、長距離にわたる信頼性の高い信号伝送を必要とするアプリケーションに適しています。
  • 低損失正接: Rogers PCB は損失正接 (Df) が低く、通常 0.001 ~ 0.002 であるため、信号の減衰が最小限に抑えられます。これにより、高周波信号の整合性が維持され、重要なアプリケーションでクリーンでクリアな伝送が保証されます。

熱管理

Rogers PCB は熱管理に優れているため、高周波電子アプリケーションに最適です。

  • 高い熱伝導率: Rogers PCB は、0.5 ~ 2 W/mK の熱伝導率範囲を提供し、効率的な熱放散を保証します。これにより、過熱を防ぎ、安定したパフォーマンスを維持し、反りや変形などの熱関連の問題のリスクを軽減します。
  • 安定したパフォーマンス: 効果的な放熱により、さまざまな温度でも一貫したパフォーマンスが維持されるため、Rogers PCB は航空宇宙や通信など、温度制御が重要なアプリケーションに適しています。

寸法安定性

Rogers PCB は寸法安定性を提供し、さまざまな環境で一貫したパフォーマンスを保証します。

  • 低い熱膨張係数: Rogers PCB の熱膨張係数 (CTE) は 10 ~ 17 ppm/°C と低く、温度変化による反りや変形のリスクを最小限に抑えます。これにより、さまざまな環境でもボードの形状と性能が維持されます。
  • 一貫した構造: Rogers PCB に使用されている均一な材料は寸法安定性に貢献し、全体にわたって一貫したパフォーマンスを保証します。これにより、安定性が不可欠な高周波アプリケーションで信頼性の高い製品となっています。

Rogers PCB と FR-4: 比較するとどうなりますか?

Rogers PCB と FR-4 はどちらもプリント回路基板に使用される有名な素材ですが、目的が異なり、明確な利点があります。重要な領域で Rogers PCB と FR-4 を比較してみましょう。

高周波機能

ロジャース-VS-FR4

Rogers PCB は高周波アプリケーション向けに特別に設計されており、この分野では FR-4 よりも優れています。

  • 誘電特性: Rogers PCB は誘電率と誘電正接が低いため、信号の減衰と歪みが低減します。そのため、クリーンかつ信頼性の高い信号伝送が不可欠な RF、マイクロ波、通信などの高周波アプリケーションに最適です。
  • 安定した信号伝送: Rogers PCB は、さまざまな周波数にわたって安定した信号伝送を提供し、一貫したパフォーマンスを保証します。これは、長距離にわたる信頼性の高い通信を必要とするアプリケーションにとって非常に重要です。

損失とインピーダンス

Rogers PCB は、FR-4 に比べて優れた放熱特性とインピーダンス特性を備えています。

  • 低誘電正接: Rogers PCB は、特に高周波において FR-4 よりも電力損失が低くなっています。これにより信号損失が最小限に抑えられ、要求の厳しいアプリケーションでも正確で一貫した伝送が保証されます。
  • 安定したインピーダンス: Rogers PCB は、さまざまな温度にわたって安定したインピーダンスを維持し、信号劣化のリスクを軽減し、一貫したパフォーマンスを保証します。これは、広い温度範囲を経験するアプリケーションにとって特に重要です。

アプリケーション

Rogers PCB は、次のような独自の特性により、さまざまな業界で好まれています。

  • 航空宇宙: Rogers PCB は信頼性の高いパフォーマンスと低いガス放出を提供するため、一貫した信号整合性と熱管理を必要とする航空宇宙アプリケーションに適しています。
  • 電気通信: Rogers PCB の安定した信号伝送と熱管理は通信システムに最適であり、一貫したパフォーマンスと信頼性の高い通信を保証します。
  • 高速デジタル通信: Rogers PCB は優れた電気特性を備えているため、高速デジタル通信に適しており、さまざまなプラットフォーム間で正確で信頼性の高い伝送を保証します。

Rogers PCB の設計上の考慮事項

Rogers PCB の設計上の考慮事項

Rogers PCB は、さまざまなアプリケーションで信頼性の高いパフォーマンスを提供するように設計されています。これらの PCB を設計する際には、次の点を考慮することが重要です。

熱膨張

Rogers PCB の熱膨張係数 (CTE) は、変形を管理する上で重要な要素です。

  • 低CTE: Rogers PCB の CTE は 10 ~ 17 ppm/°C の範囲で、温度変化による反りや変形が起きにくくなっています。これにより、構造の完全性が維持され、さまざまな環境でも安定したパフォーマンスが確保されます。
  • ガラス転移温度: ガラス転移温度 (Tg) も重要な考慮事項です。Rogers PCB は、このしきい値を下回ると膨張が最小限に抑えられる Tg を提供し、変形のリスクを減らし、一貫したパフォーマンスに貢献します。

誘電率

Rogers PCB の誘電率 (Dk) は、安定したパフォーマンスを確保する上で重要な役割を果たします。

  • 一貫性: Rogers PCB の Dk はさまざまな温度で安定しており、ブロードバンド アプリケーションや温度変動に敏感なデバイスに適しています。
  • シグナルインテグリティ: 安定した Dk により信号の減衰と歪みが最小限に抑えられ、RF、マイクロ波、通信などの高周波アプリケーションでクリーンかつ信頼性の高い伝送が保証されます。

吸湿性

Rogers PCB は吸湿率が低く、信頼性に貢献しています。

  • 吸収性が低い: Rogers PCB は、環境から最小限の水分を吸収します (通常、約 0.01 ~ 0.02%)。これにより、熱伝導性や電気伝導性の問題のリスクが軽減され、さまざまな環境にわたって安定したパフォーマンスが保証されます。
  • 多様な用途: 吸湿性が低いため、Rogers PCB は信頼性が極めて重要な航空宇宙、電気通信、高速デジタル通信などのさまざまな業界に適しています。

ロジャースPCBの用途

Rogers PCB のアプリケーション

Rogers PCB は優れた性能と信頼性を備えており、さまざまな用途に適しています。以下は Rogers PCB の恩恵を受ける主な業界の一部です。

航空宇宙

Rogers PCB は信頼性の高いパフォーマンスと低いガス放出を提供するため、航空宇宙アプリケーションに最適です。

  • 信頼性の高いパフォーマンス: Rogers PCB はさまざまな温度にわたって安定したパフォーマンスを維持し、さまざまな環境条件に遭遇する航空宇宙システムで一貫した動作を保証します。
  • 低ガス放出: Rogers PCB に使用されている材料はガス放出が少なく、閉じ込められたガスが放出されて損傷を引き起こすリスクが低減されます。そのため、ガス放出を最小限に抑えることが重要な航空宇宙環境に適しています。
  • 通信システム: Rogers PCB は信頼性の高い信号伝送を保証するため、航空宇宙用途の通信システムやその他の電子機器に最適です。

電気通信

Rogers PCB の信号整合性と熱管理機能は、通信システムに最適です。

  • シグナルインテグリティ: Rogers PCB は、減衰と歪みを低減しながら一貫した信号伝送を維持し、クリーンかつ信頼性の高い信号に依存する通信ネットワークに不可欠です。
  • 熱管理: Rogers PCB の高い熱伝導性により、効率的な熱放散が保証され、過熱を防ぎ、安定したパフォーマンスを維持できます。これは、継続的に動作する通信システムにとって非常に重要です。

高速デジタル通信

Rogers PCB の優れた電気特性は、高速デジタル通信にとって非常に重要です。

  • 電気的特性: Rogers PCB の低い誘電率と損失正接により信号損失が最小限に抑えられ、クリーンかつ信頼性の高い伝送を必要とする高速デジタル通信に最適です。
  • 寸法安定性: Rogers PCB は熱膨張係数が低いため、反りや変形を防ぎ、デジタル通信システムの一貫したパフォーマンスを維持します。
  • 安定したパフォーマンス: 全体的に一貫した電気特性により安定したパフォーマンスが保証され、Rogers PCB は高速デジタル通信の信頼できる選択肢となります。

結論

Rogers PCB は、さまざまな高周波アプリケーションで優れたパフォーマンスを発揮します。熱管理と信号整合性に優れているため、航空宇宙、電気通信、高速デジタル通信業界に最適です。

従来の FR-4 PCB と比較して、Rogers PCB は高度な材料とエンジニアリングにより一貫したパフォーマンスを提供し、さまざまな環境で信頼性の高い動作を保証します。

このガイドが、Rogers PCB とその独自の機能に関する貴重な洞察を提供できたことを願っています。

ご意見やご質問、またはさらに詳しい情報やリソースが必要な場合は、 GlobalWellPCBAのウェブサイトをご覧ください または お問い合わせ 高性能な回路基板ソリューションを直接提供します。

によって書かれた記事 アリス・リー

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