高周波 PCB ボードの設計では、すべてのシナリオで RO4350B などのハイエンドの高周波ボードを使用する必要があるわけではありません。{0}しかし、通常の fr4 の性能上の欠点が製品の機能、信頼性、または量産歩留まりに直接影響する場合には、思い切って通常の基板を放棄し、fr4 の性能に切り替える必要があります。高周波RO4350Bなどの基板。
fr4 の典型的なシナリオを放棄する必要がある
5GHzを超える動作周波数: FR-4の挿入損失は5GHzで最大0.8dB/インチチャットで、10インチ配線後の信号振幅は元の値の15%にすぎず、10GHzを超えるミリ波周波数帯域の伝送要件を満たすことができません。代表的な例としては、77GHz車載ミリ波レーダーや5Gミリ波フィードバックモジュールなどがあります。
インピーダンス精度に対する要件は非常に高く、fr4 のガラス繊維織り構造により誘電率が不均一に分布する可能性があり、インピーダンス変動は ± 7% に達する可能性があり、50 Ω± 2% の高精度のインピーダンス制御は達成できず、RF ポートで過剰な反射係数が発生する可能性があります。
高消費電力と高温作業環境: FR-4 の Z- 方向の熱膨張係数は、銅箔の熱膨張係数よりもはるかに高くなります。複数回のリフローはんだ付け後、スルーホールの破損率は 1.2% に達することがあります。高温で 2 時間連続動作すると、インピーダンス偏差が 3 Ω に達することがあります。基地局のパワーアンプなどの高熱シナリオでは信頼性が著しく不十分です。
長距離高速信号伝送: 3Gbps 以上の信号が 5cm 伝わる場合、FR-4 の減衰は 3dB を超えます。これは、医療用 4K 内視鏡や高速データ収集ボードの歪みのない伝送の要件を満たすことができません。
過酷な環境における長期信頼性要件: 航空宇宙や車両用途などの広い温度範囲のシナリオでは、FR-4 の誘電率は温度とともに最大 200ppm/℃までドリフトする可能性があり、RO4350B の 50ppm/℃よりもはるかに高くなります。長期間の動作では、信号の安定性が損なわれる可能性があります。
fr4 の合理的なシナリオは引き続き維持可能
動作周波数が 2GHz 未満の通常のデジタル制御ボードおよび家庭用電化製品のマザーボード
コストに非常に敏感で、厳格な低損失要件を持たない非 RF 回路
主に低周波信号と少量の高速配線のみを備えた混合信号ボードでは、FR-4+RO4350B ローカル混合電圧方式を使用して、パフォーマンスとコストのバランスをとることができます。-