Vid utformningen av högfrekventa PCB-kort kräver inte alla scenarier användningen av-högfrekvenskort som RO4350B. Men när prestandabristerna hos vanlig fr4 direkt påverkar produktens funktionalitet, tillförlitlighet eller massproduktionsutbyte, är det nödvändigt att beslutsamt överge vanliga kort och vända sig tillhög frekvenssubstrat som RO4350B.
Måste överge det typiska scenariot för fr4
Arbetsfrekvens som överstiger 5GHz: FR-4 har en insättningsförlust på upp till 0,8dB/inchat 5GHz, och efter 10-tums ledningar är signalamplituden endast 15% av det ursprungliga värdet, vilket inte kan uppfylla överföringskraven för millimetervågsfrekvensband över 10GHz. Typiska exempel inkluderar 77GHz bilmillimetervågradar och 5G millimetervågåterkopplingsmodul.
Kravet på impedansnoggrannhet är extremt högt: glasfibervävstrukturen hos fr4 kan orsaka ojämn fördelning av dielektricitetskonstanten, impedansfluktuationer kan nå ± 7% och hög-impedanskontroll på 50 Ω± 2% kan inte uppnås, vilket kan leda till för hög reflektionskoefficient vid RF-porten.
Hög strömförbrukning och hög temperatur arbetsmiljö: Z-riktningens termiska expansionskoefficient för FR-4 är mycket högre än för kopparfolie. Efter multipel återflödeslödning kan brottfrekvensen genom hålet nå 1,2 %. Efter kontinuerlig drift med hög temperatur i 2 timmar kan impedansavvikelsen nå 3 Ω. Tillförlitligheten är allvarligt otillräcklig i scenarier med hög värme, såsom basstationseffektförstärkare.
Långdistans hög-signalöverföring: När en signal på 3 Gbps eller högre går 5 cm överstiger dämpningen av FR-4 3dB, vilket inte kan uppfylla kraven för distorsionsfri överföring för medicinska 4K-endoskop och höghastighetsdatainsamlingskort.
Långsiktiga tillförlitlighetskrav i tuffa miljöer: I scenarier med brett temperaturområde som flyg- och fordonstillämpningar kan dielektricitetskonstanten för FR-4 driva upp till 200 ppm/grad C med temperaturen, mycket högre än 50 ppm/grad C för RO4350B. Långtidsdrift kan resultera i signalstabilitetsfel.
Rimliga scenarier för fr4 kan fortfarande behållas
Vanliga digitala styrkort och moderkort för hemelektronik med driftsfrekvenser under 2GHz
Icke RF-kretsar som är mycket kostnadskänsliga och inte har strikta krav på låga förluster
Ett blandat signalkort med huvudsakligen låg-frekvenssignaler och endast en liten mängd höghastighetsledningar kan använda FR-4+RO4350B lokalt blandat spänningsschema för att balansera prestanda och kostnad