RO4350B と FR4 の組み合わせによる高信頼性 PCB アプリケーション

RO4350B と FR4: 高信頼性 PCB アプリケーションに最適な組み合わせ

こんにちは。今日は、最適なパフォーマンスを保証するために最高品質の材料と構造の詳細が提供された 6 層ハイブリッド PCB を共有したいと思います。使用される PCB 材料は Rogers RO4350B と ITEQ IT180A FR-4 で構成され、-40℃ ～ +85℃ の温度範囲で動作できるように鉛フリー プロセスが施されています。

ツーリングストリップを含む基板の寸法は 98 x 95 mm、最小トレース/スペースは 6/6 ミル、最小穴サイズは 10 ミルです。ブラインド ビアや埋め込みビアは存在せず、基板の構造には 35um のベース銅、プリプレグ、および IT180A FR-4 層が含まれ、完成した基板の厚さは 1.6 mm、完成した銅の重量は全層で 1 オンス (1.4 ミル) でした。

ボードの表面仕上げは ENIG (無電解ニッケルおよびイマージョン ゴールド) を使用して行われ、上下のシルクスクリーンは白です。上部のはんだマスクは、下部のはんだマスクと同様にマットブラックです。はんだパッドにはシルクスクリーンは使用されておらず、ボードの品質は 100% 電気テストの使用によって保証されています。

この PCB は、+/- 10% の許容誤差で 50Ω のインピーダンスに一致するように設計されており、最上層のトラックと間隔は 18mil/10mil です。インピーダンス整合は、リファレンス層 2 を使用して実現されます。

この PCB では、基板の上面にパネル化されたはんだペースト ステンシルが提供されます。PCB の統計は、107 個のコンポーネント、合計 235 個のパッド、71 個のスルーホール パッド、79 個の上部 SMT パッド、85 個の底部 SMT パッド、263 個のビア、および 81 個のネットという印象的なものです。

当社の PCB に関する技術的な質問や問い合わせがある場合は、Ivy (sales10@bichengpcb.com) までご連絡ください。当社の高品質 PCB は今すぐ購入でき、最大限のパフォーマンスを保証します。

高信頼性 PCB アプリケーションに RO4350B と FR4 を使用する利点

-RO4350B および FR4 材料を使用した設計のベスト プラクティス

高性能プリント基板 (PCB) の設計には、個々の特性と PCB の性能に与える影響を考慮して、作業に最適な材料を選択することが含まれます。PCB 設計で一般的に使用される 2 つの材料は RO4350B と FR4 であり、それぞれ PCB の機能に影響を与える可能性のある独自の特性を持っています。この包括的なガイドでは、これらの材料の違いと、高性能 PCB 設計での使用方法について説明します。

誘電率と誘電正接

誘電率と誘電正接は、高周波アプリケーションを設計する際に考慮すべき重要な要素です。RO4350B は、10 GHz/23℃で代表的な誘電率 3.48±0.05、誘電正接 0.0037 を誇ります。比較すると、FR4 の誘電率は約 4.4、誘電正接は約 0.02 です。RO4350B は誘電率と誘電正接が低いため、高周波アプリケーションに最適です。

εの熱係数と熱伝導率

考慮すべきもう 1 つの重要な要素は、ε と熱伝導率の熱係数です。80℃におけるRO4350Bの熱係数εは+50 ppm/℃、熱伝導率は0.69 W/M/oKです。一方、FR4 の熱係数 ε は約 150 ppm/℃、熱伝導率は約 0.3 W/M/oK です。RO4350B は、ε の低い熱係数と高い熱伝導率により、PCB の熱管理に理想的な選択肢となります。

電気的強度と表面抵抗率

電気的強度と表面抵抗率も、PCB 設計で考慮すべき重要な要素です。RO4350B の耐電圧強度は 0.51 mm (0.020 インチ) で 31.2 (780) Kv/mm (v/mil) ですが、FR4 の耐電圧強度は約 20 Kv/mm (v/mil) です。RO4350B には表面抵抗率もあります。これは、FR4 の表面抵抗率約 1 x 106 MΩ よりもはるかに高い、5.7 x 109 MΩ であり、これらの特性により、RO4350B は高電圧アプリケーションやコンポーネント間の電気的干渉の防止に適しています。

引張強度と曲げ強度

機械的強度に関しても、RO4350B は FR4 よりも優れています。RO4350B の引張弾性率は X 方向に 16,767 MPa (2,432 ksi)、Y 方向に 14,153 MPa (2,053 ksi) ですが、FR4 の引張弾性率は約 3,000 MPa (435 ksi) です。RO4350B は、FR4 の約 240 MPa (35 kpsi) の曲げ強度と比較して、255 MPa (37 kpsi) と高い曲げ強度も備えています。

寸法安定性と熱膨張係数

寸法安定性と熱膨張係数は、特に高温環境において PCB 設計において考慮すべき重要な要素です。RO4350B は、エッチング + E2/150℃ 後の寸法安定性が 0.5 mm/m (ミル/インチ) 未満、熱膨張係数が X 方向で 10 ppm/℃、Y 方向で 12 ppm/℃、 Z方向に32ppm/℃。FR4 は同様の寸法安定性を持っていますが、熱膨張係数は約 17 ppm/℃ と高くなります。

吸湿性と銅剥離強度

吸湿性と銅の剥離強度も、PCB 設計で考慮すべき重要な要素です。RO4350B は 50℃、48 時間浸漬後の吸湿率が 0.06% ですが、FR4 の吸湿率は約 0.15% です。RO4350B は、1 オンスではんだフロート後の銅剥離強度も 0.88 N/mm (5.0 pli) と高くなります。EDC フォイル、FR4 の銅剥離強度約 0.5 N/mm (3.0 pli) と比較。

可燃性と鉛フリープロセスへの適合性

可燃性と鉛フリープロセスの適合性は、特に安全性と環境への影響の観点から、PCB 設計において考慮すべき重要な要素です。RO4350B は UL 94 V-0 難燃性評価を有しており、優れた難燃性を示しています。鉛フリープロセスにも対応しており、環境に優しい選択となります。一方、FR4 の可燃性評価は UL 94 V-1 より低く、難燃性が低いことを示しています。

結論として、RO4350B と FR4 は両方とも、高性能 PCB 設計において独自の特性と利点を持っています。RO4350B は、高周波アプリケーション、熱管理、高電圧アプリケーション、および機械的強度を必要とするコンポーネントに最適です。一方、FR4 はより手頃な価格のオプションであり、要求の少ないアプリケーションに適しています。PCB に最適な材料を選択するときは、特定のアプリケーション要件を考慮し、それらのニーズに最も適した材料を選択することが重要です。