2025-07-15
신호가 1 GHz 이상으로 이동하는 고주파 전자제품에서 물질 선택은 단순한 세부 사항이 아니라 성능의 기초입니다.또는 위성 송신기, 올바른 PCB 물질은 신호 무결성, 범위 및 신뢰성에 직접 영향을 미칩니다. 잘못 선택하면 과도한 신호 손실, 열 고장 또는 일관성 없는 성능에 직면 할 것입니다.이 가이드는 고주파 PCB 재료 선택에 중요한 요소를 분해합니다., 당신의 결정을 단순화하기 위해 나란히 비교.
고주파 PCB 물질 을 정의 하는 주요 특성
고주파 신호 (1GHz+) 는 저속 신호와 다르게 동작합니다. 저항, 열, 심지어 PCB 기판의 작은 변동에도 더 민감합니다.이 비 거래 가능한 부동산에 집중하십시오.:
다이렉트릭 상수 (Dk): 물질이 전기 에너지를 얼마나 잘 저장하는지 측정합니다. 높은 주파수, 안정, 낮은 Dk에는 중요한 변동이 있습니다.2) 임피던스 불일치와 신호 반사.
손실 대수 (Df): 열으로 손실되는 에너지를 나타냅니다. 낮은 Df = 손실이 적습니다. 장거리 신호 (예: 5G 타워) 에 필수적입니다.
열전도: 고주파 회로에서 열을 생성합니다. 좋은 열전달 (≥0.5 W/m·K) 을 가진 재료는 과열을 방지합니다.
수분 저항성: 물은 Dk와 Df를 증가시킵니다. 낮은 수분 흡수 (<0.1%) 를 가진 재료는 습한 환경에서 더 잘 작동합니다.
고 주파수 PCB 제조를 위한 최고 재료
모든 기판은 동일하게 만들어지지 않습니다. 가장 인기있는 고주파 재료가 쌓이는 방법은 다음과 같습니다.
| 소재 | Dk (10 GHz) | Df (10 GHz) | 열전도 (W/m·K) | 최대 작동 온도 (°C) | 물 흡수율 (%) | 이상적 인 응용 | 비용 (비례적) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| FR-4 (표준) | 4.244.5 | 00.02'0.025 | 0.25 | 130 | 0.15 ∼ 0.2 | 저비용, <2 GHz 장치 (예를 들어, Wi-Fi 라우터) | 낮은 |
| 로저스 RO4350B | 3.48 | 0.0037 | 0.62 | 140 | 0.04 | 5G 중대역 (36 GHz), IoT 센서 | 중간 |
| 아이솔라 I-테라 MT | 3.0 | 0.0025 | 0.8 | 160 | 0.05 | 초고속 백플라인 (25Gbps 이상) | 중고등 |
| PTFE (테플론 기반) | 20.1 ∼ 2.3 | 0.0009 | 0.25 | 260 | <0.01 | 마이크로파 (24GHz 이상), 위성 통신 | 높은 |
| 넬코 N4000-13E | 3.6 | 0.0027 | 0.5 | 150 | 0.06 | 자동차 레이더 (77 GHz), 5G mmWave | 중간 |
프로젝트 를 위한 올바른 재료 를 선택하는 방법
이 틀을 따르세요.
1주파수 요구사항부터 시작하세요
a.<2 GHz: 표준 FR-4는 비용에 민감한 설계 (예를 들어, 소비자 라우터) 를 위해 작동합니다.
b.2~6 GHz (5G 하위-6): 로저스 RO4350B는 성능과 비용을 균형 잡습니다.
c.24+ GHz (mmWave/radar): PTFE 또는 Isola I-Tera MT는 초고 주파수에서 손실을 최소화합니다.
2환경 조건의 요인
a. 야외 환경/험한 환경: 비/ 습도의 Dk 변화를 피하기 위해 낮은 수분 흡수 (예를 들어, 로저스 RO4350B, PTFE) 를 우선시한다.
b.고온 설정 (예를 들어, 자동차 엔진 부리): Tg (글라스 전환 온도) > 150°C (예를 들어, Isola I-Tera MT) 를 가진 재료를 선택합니다.
3균형 성과 및 비용
PTFE는 가장 낮은 손실을 주지만 FR-4보다 3~5배 더 비싸다. 프로토타입이나 저용량 프로젝트를 위해 로저스 RO4350B는 달콤한 지점을 맞습니다. 대량 생산 5G 모듈을 위해,넬코 N4000-13E는 신뢰성을 유지하면서 단위 비용을 줄입니다..
4제조업의 호환성을 보장합니다
일부 고주파 재료 (예를 들어, PTFE) 는 전문 제조가 필요합니다.
a. 좁은 허용을 위해 레이저 구멍을 뚫고.
b. 굽힘을 피하기 위해 제어된 라미네이션.
미세한 흔적을 위해 얇은 구리 (1/2 온스) 와 호환성.
선택된 재료에 대한 경험이 있는 제조업체와 협업하십시오.
피해야 할 일반적인 실수
a.Dk 안정성을 무시: Dk 안정성이 좋지만 높은 변동 (예: ±0.5) 이있는 물질은 임피던스 문제를 일으킬 것입니다. 단단한 Dk 허용 (±0.2) 을 우선시하십시오.
b.열관리를 무시한다: 높은 Df 물질 (예를 들어, 표준 FR-4 6 GHz에서) 은 과도한 열을 생성한다. 열 방출기와 결합하거나 낮은 Df 대안으로 전환한다.
c.비용만으로 선택: 재료에 10%의 절감은 현장실험에서 50% 더 높은 실패율을 초래할 수 있습니다.
결론
고주파 PCB 재료 선택은 실용적인 제약과 성능 요구에 부합하는 것으로 나타납니다. 5G, 레이더 또는 마이크로 웨브 설계의 경우, 낮은 Dk, 낮은 Df 및 환경 안정성을 우선 순위에 두십시오.비교 테이블을 사용하여 옵션을 가량합니다., 그리고 제조업체와 조기에 협력하여 호환성을 보장합니다.
올바른 재료는 신호 손실을 방지하는 것뿐만 아니라 고주파 설계의 모든 잠재력을 발휘합니다.
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