CuClad 250 di livello aerospaziale: laminato in PTFE incrociato con deflusso di gas da parte della NASA e 0,0017 Df per i radar a fascia

Descrizione di prodotto

Cos'è CuClad 250?
CuClad 250 è un laminato composito in fibra di vetro/PTFE prodotto da Rogers Corporation. Presenta un intervallo di costante dielettrica compreso tra 2,40 e 2,55 a 10 GHz, un fattore di dissipazione di 0,0017 a 10 GHz e un'esclusiva struttura a strati incrociati in cui strati alternati di fibra di vetro sono orientati a 90° l'uno rispetto all'altro. Ciò fornisce una vera isotropia elettrica e meccanica nel piano XY, una caratteristica ineguagliata da altri laminati PTFE tessuti o non tessuti. Grazie al rapporto fibra di vetro/PTFE più elevato, CuClad 250 offre proprietà meccaniche che si avvicinano a quelle dei substrati convenzionali, rendendolo ideale per filtri, accoppiatori, amplificatori a basso rumore e antenne a schiera di fase.

 

 

Punti chiave (in breve)

 

Dk (10GHz): da 2,40 a 2,55

 

Fattore di dissipazione: 0,0017 a 10 GHz

 

CTE (X/Y/Z): 18 / 19 / 177 ppm/°C (da 0°C a 100°C)

 

Conduttività termica: 0,25 W/(m·K)

 

Assorbimento di umidità: 0,03%

 

Resistenza alla pelatura: 14 libbre/pollici (dopo stress termico)

 

Infiammabilità: conforme a UL 94 V-0

 

Degassamento della NASA: TML 0,01%, CVCM 0,00%, WVR 0,00%

 

Elemento chiave di differenziazione: la struttura in fibra di vetro intrecciata fornisce una vera isotropia XY, fondamentale per le applicazioni di antenne a schiera di fase

 

 

1. Perché scegliere CuClad 250? – Logica di selezione del materiale

Per gli ingegneri che progettano circuiti ad alta frequenza, la selezione dei materiali influisce non solo sulle prestazioni elettriche ma anche sulla stabilità meccanica e sulla producibilità. CuClad 250 risponde a queste esigenze attraverso quattro vantaggi chiave:

 

Vera isotropia XY – Il vantaggio degli strati incrociati: i laminati CuClad sono strati incrociati, il che significa che gli strati alternati di strati in fibra di vetro rivestiti sono orientati a 90° l'uno rispetto all'altro. Ciò fornisce una vera isotropia elettrica e meccanica nel piano XY, una caratteristica unica dei laminati CuClad. Nessun altro laminato PTFE rinforzato con fibra di vetro, tessuto o non tessuto, può sostenere questa affermazione. I progettisti hanno ritenuto che questo grado di isotropia sia critico in alcune applicazioni di antenne a schiera di fasi.

 

Stabilità dimensionale superiore: con un rapporto fibra di vetro/PTFE più elevato, CuClad 250 fornisce proprietà meccaniche che si avvicinano a quelle dei substrati convenzionali. Una migliore stabilità dimensionale e una minore dilatazione termica in tutte le direzioni rappresentano vantaggi significativi, soprattutto per i progetti che richiedono una registrazione rigorosa e un'elaborazione di dettagli fini.

 

Costante dielettrica coerente: il controllo di precisione del rapporto PTFE/fibra di vetro consente a Rogers di offrire una maggiore varietà di costanti dielettriche e produce un laminato con una migliore uniformità della costante dielettrica rispetto ai laminati comparabili rinforzati con fibra di vetro non tessuto.

 

Affidabilità di livello aerospaziale: con i valori di degassamento della NASA (TML 0,01%, CVCM 0,00%, WVR 0,00%) e la conformità UL 94 V-0, CuClad 250 soddisfa i severi requisiti per le applicazioni spaziali e avioniche. Per applicazioni con prestazioni critiche, i prodotti CuClad possono essere specificati con un grado di prova "LX", in cui ogni lastra viene testata individualmente e con l'ordine viene emesso un rapporto di prova.

 

 

2. Proprietà del laminato CuClad 250

La tabella seguente consolida tutte le specifiche elettriche, meccaniche, termiche e fisiche per CuClad 250 come previsto nella scheda tecnica ufficiale. Tutti i valori rappresentano dati misurati tipici e hanno lo scopo di aiutare nella selezione del materiale.

Proprietà	Metodo di prova	Condizione	CuClad 250
Costante dielettrica a 10 GHz	IPCTM-650 2.5.5.5	C23/50	Dalle 2,40 alle 2,55
Costante dielettrica @ 1 MHz	IPCTM-650 2.5.5.3	C23/50	2,40-2,60
Fattore di dissipazione a 10 GHz	IPCTM-650 2.5.5.5	C23/50	0,0017
Coefficiente termico di Er (ppm/°C)	IPC TM-650 2.5.5.5 Adattato	Da -10°C a +140°C	-153
Forza di pelatura (libbre per pollice)	IPCTM-650 2.4.8	Dopo lo stress termico	14
Resistività del volume (MΩ-cm)	IPCTM-650 2.5.17.1	C96/35/90	8,0 × 10⁹
Resistività superficiale (MΩ)	IPCTM-650 2.5.17.1	C96/35/90	1,5×10⁸
Resistenza all'arco (secondi)	ASTM D-495	D48/50	>180
Modulo di trazione (kpsi)	ASTM D-638	A, 23°C	725, 572
Resistenza alla trazione (kpsi)	ASTM D-882	A, 23°C	26.0, 20.5
Modulo di compressione (kpsi)	ASTM D-695	A, 23°C	342
Modulo di flessione (kpsi)	ASTM D-790	A, 23°C	456
Rottura dielettrica (kV)	ASTM D-149	D48/50	>45
Peso specifico (g/cm³)	ASTM D-792 Metodo A	A, 23°C	2.31
Assorbimento d'acqua (%)	MIL-S-13949H 3.7.7 / IPC TM-650 2.6.2.2	E1/105 + D24/23	0,03
Coefficiente di dilatazione termica – Asse X (ppm/°C)	IPC TM-650 2.4.24 / Mettler 3000 TMA	Da 0°C a 100°C	18
Coefficiente di dilatazione termica – Asse Y (ppm/°C)	IPC TM-650 2.4.24 / Mettler 3000 TMA	Da 0°C a 100°C	19
Coefficiente di dilatazione termica – Asse Z (ppm/°C)	IPC TM-650 2.4.24 / Mettler 3000 TMA	Da 0°C a 100°C	177
Conducibilità termica	ASTM E-1225	100°C	0,25
Degassamento – Perdita di massa totale (TML) (%)	NASA SP-R-0022A	125°C, ≤10⁻⁶ torr	0,01
Degassamento – CVCM (%)	NASA SP-R-0022A	125°C, ≤10⁻⁶ torr	0
Degassamento – Recupero del vapore acqueo (WVR) (%)	NASA SP-R-0022A	125°C, ≤10⁻⁶ torr	0
Degassamento – Condensa visibile (±)	NASA SP-R-0022A	125°C, ≤10⁻⁶ torr	NO
Infiammabilità	UL 94 Ustione verticale / IPC TM-650 2.3.10	C48/23/50, E24/125	Soddisfa i requisiti di UL94-V0

 

 

 

3. Stabilità della frequenza di CuClad 250

CuClad 250 dimostra un'eccellente stabilità della costante dielettrica attraverso la frequenza, come confermato dalle misurazioni dello spazio libero e della cavità del risonatore circolare. Questa caratteristica dimostra la robustezza intrinseca dei laminati Rogers in tutto lo spettro EM, semplificando il processo di progettazione finale quando si lavora su frequenze diverse. La stabilità della costante dielettrica garantisce una facile transizione e scalabilità del progetto, un vantaggio significativo per gli ingegneri che sviluppano sistemi multi-banda o a banda larga.

 

 

Fattore di dissipazione rispetto alla frequenza per CuClad 250:

Nota: il fattore di dissipazione rimane eccezionalmente basso su tutta la gamma di frequenze, con solo un leggero aumento alle frequenze più alte, confermando l'idoneità di CuClad 250 per le applicazioni a banda larga e a onde millimetriche.

 

 

4. Disponibilità materiale

 

Rivestimento in rame:

Standard: rame elettrodepositato da 1/2 oz, 1 oz o 2 oz su entrambi i lati

 

Opzionale: disponibili altri pesi in rame e fogli di rame arrotolati

 

Opzioni con supporto in metallo: collegate a piani di massa in metallo pesante (piastre di alluminio, ottone o rame) per dissipazione di calore integrale e supporto meccanico

 

 

Dimensioni standard dei pannelli:

Dimensioni del foglio principale: 36" × 36" in configurazione a pieghe incrociate

 

Altre dimensioni disponibili su richiesta

 

 

Informazioni per l'ordinazione:
Quando si ordina CuClad 250, specificare:

Costante dielettrica

Spessore

Rivestimento (peso e tipologia del rame)

Dimensioni del pannello

Eventuali considerazioni speciali (ad esempio, grado di prova "LX")

 

 

 

5. Caso di studio sulla progettazione PCB: dalle specifiche alla realtà

Per illustrare le prestazioni di CuClad 250 in un progetto reale, ecco un esempio di pannello a 2 strati con uno spessore finito di 0,4 mm.

 

 

Specifiche di progettazione PCB

Parametro	Specifica
Materiale di base	Rogers CuClad 250
Conteggio degli strati	2
Dimensioni della scheda	48,6 mm × 76,9 mm (±0,15 mm)
Spessore del pannello finito	0,4 mm
Impilamento PCB	Cu (35μm) / Nucleo CuClad 250 (0,254 mm / 10mil) / Cu (35μm)
Traccia/spazio minimo	4/6 mil
Dimensione minima del foro	0,3 mm
Vie cieche	Nessuno
Peso del rame finito (strati esterni)	1 oncia (35μm / 1,4 mil)
Tramite lo spessore della placcatura	20 μm
Finitura superficiale	Oro da immersione (ENIG)
Serigrafia superiore	Bianco
Serigrafia inferiore	Nessuno
Maschera per saldatura superiore	Blu
Maschera per saldatura inferiore	Nessuno
Norma di qualità	Classe IPC-2
Test	Test elettrico al 100%.
Formato dell'opera d'arte	Gerber RS-274-X
Disponibilità	In tutto il mondo

 

 

Logica ingegneristica per le specifiche chiave:

Parametro	Motivazione
Selezione CuClad 250	Scelto per la sua esclusiva struttura a strati incrociati che fornisce una reale isotropia XY, Dk costante (2,40–2,55) e Df basso (0,0017), fondamentali per circuiti sensibili alla fase come filtri e accoppiatori.
Spessore finito 0,4 mm	Ottenuto utilizzando un nucleo CuClad 250 da 10 mil (0,254 mm); supporta design compatti mantenendo la rigidità meccanica.
Traccia/Spazio da 4/6 mil	Funzionalità di precisione consentite dalla stabilità dimensionale di CuClad 250; supporta un denso routing RF e CC.
Dimensione minima del foro 0,3 mm	Capacità di perforazione meccanica; non sono necessari laser o vie cieche, semplificando la fabbricazione.
Peso in rame da 1 oncia	Bilancia la capacità di trasporto di corrente con la capacità di incisione di dettagli fini.
20 μm tramite placcatura	Supera il minimo IPC Classe 2; garantisce una solida affidabilità del PTH.
Oro da immersione (ENIG)	Fornisce una superficie piana e resistente all'ossidazione per la saldatura e l'incollaggio di cavi.
Serigrafia superiore (Bianco)	Fornisce designatori di riferimento dei componenti per l'assemblaggio; il bianco offre un buon contrasto sulla maschera di saldatura blu.
Maschera per saldatura superiore (blu)	Protegge i circuiti lato superiore; opzione colore blu in base alle preferenze del cliente.
Nessuna maschera di saldatura inferiore	Lasciato nudo per potenziali applicazioni di messa a terra o dissipazione del calore.
Classe IPC-2	Bilancia costi e affidabilità per applicazioni commerciali aerospaziali e di telecomunicazioni.
Test elettrico al 100%.	Garantisce impedenza, continuità e isolamento prima della spedizione.

 

 

Note chiave sulla fabbricazione di CuClad 250:

 

Perforazione: la struttura in fibra di vetro intrecciata di CuClad 250 richiede punte affilate in metallo duro con velocità e velocità di ritrazione ottimizzate. La struttura a strati incrociati fornisce proprietà meccaniche equilibrate, contribuendo a pulire le pareti dei fori e a ridurre la formazione di bave.

 

Preparazione della superficie: per ENIG o altre finiture si applicano le tecniche standard di preparazione della superficie in PTFE. Si consiglia il trattamento al plasma (ad esempio CF₄/O₂) per attivare la superficie del PTFE e garantire una forte adesione della placcatura.

 

Stabilità dimensionale: il rapporto fibra di vetro/PTFE più elevato e la struttura a strati incrociati forniscono una stabilità dimensionale superiore rispetto alle alternative non tessute, con conseguente registrazione più stretta e rendimenti più elevati, particolarmente utili per progetti con componenti a passo fine (16 cuscinetti SMT) e campi di passaggio densi.

 

 

6. Posizionamento comparativo: come si distingue CuClad 250

UNspett	CuClad 250 (vetro tessuto a strati incrociati)	Laminati PTFE non tessuti	PTFE tessuto standard
Isotropia XY	Vera isotropia: costruzione a strati incrociati	Limitato	Limitato
Stabilità dimensionale	Superiore – rapporto vetro più elevato	Inferiore	Bene
Dk Uniformità	Eccellente: controllo di precisione PTFE/vetro	Meno coerente	Bene
Costante dielettrica	2.40–2.55	Variabile	Variabile
Fattore di dissipazione	0,0017 a 10 GHz	Tipicamente più alto	Paragonabile
Partita CTE	Minore dilatazione termica in tutte le direzioni	Maggiore espansione dell'asse Z	Moderare
Caratteristica unica	Costruzione a strati incrociati (orientamento a 90°)	Nessuno	Nessuno

 

Nota: la struttura a strati incrociati di CuClad 250 fornisce una vera isotropia elettrica e meccanica nel piano XY, una caratteristica unica dei laminati CuClad. Nessun altro laminato a base di PTFE rinforzato con fibra di vetro, tessuto o non tessuto, fa questa affermazione.

 

7. Applicazioni tipiche – Dove CuClad 250 brilla

In base al suo insieme di proprietà e al caso di progettazione di cui sopra, CuClad 250 è adatto per:

 

Radar: antenne a schiera di fase, radar terrestri e sistemi radar aviotrasportati

 

Contromisure elettroniche (ECM): sistemi EW (guerra elettronica) e misure di supporto elettronico (ESM)

 

Componenti a microonde: amplificatori a basso rumore (LNA), filtri, accoppiatori e divisori di potenza

 

Comunicazioni satellitari: sistemi di comunicazione spaziali e terrestri

 

Aerospaziale e avionica: sistemi di navigazione, altimetri e apparecchiature di comunicazione

 

Antenne a schiera di fasi: dove la vera isotropia XY è fondamentale per una risposta coerente in fase e ampiezza tra gli elementi dell'array

 

 

Q1: Cosa rende unico la costruzione di CuClad 250?
CuClad 250 è caratterizzato da una struttura a strati incrociati in cui strati alternati di strati di fibra di vetro rivestiti sono orientati a 90° l'uno rispetto all'altro. Ciò fornisce una vera isotropia elettrica e meccanica nel piano XY, una caratteristica unica dei laminati CuClad e fondamentale per le applicazioni di antenne a schiera di fasi.

 

 

Q2: Qual è l'intervallo della costante dielettrica per CuClad 250?
A 10GHz il Dk varia da 2,40 a 2,55. A 1 MHz, l'intervallo è compreso tra 2,40 e 2,60. Il controllo preciso del rapporto PTFE/fibra di vetro garantisce un'eccellente uniformità Dk.

 

 

Q3: CuClad 250 è adatto per applicazioni aerospaziali/spaziali?
SÌ. Con i valori di degassamento della NASA (TML 0,01%, CVCM 0,00%, WVR 0,00%) e la conformità UL 94 V-0, CuClad 250 soddisfa i requisiti di livello aerospaziale. Per le applicazioni critiche è disponibile il grado di prova "LX", in cui ogni lastra viene testata individualmente e con l'ordine viene emesso un rapporto di prova.

 

 

Q4: Come si comporta CuClad 250 su tutta la frequenza?
CuClad 250 dimostra un'eccellente stabilità della costante dielettrica attraverso la frequenza. Il fattore di dissipazione rimane eccezionalmente basso, aumentando solo leggermente da ~0,0017 a 10GHz a ~0,0023 a 30GHz, confermando la sua idoneità per applicazioni a banda larga e onde millimetriche.

 

 

Q5: Quali opzioni in rame e pannello sono disponibili?
CuClad 250 viene fornito con rame elettrodepositato da 1/2 oncia, 1 oncia o 2 once su entrambi i lati. Sono disponibili altri pesi in rame e fogli di rame arrotolati. Sono disponibili anche opzioni con supporto in metallo (alluminio, ottone o rame) per il dissipatore di calore. La dimensione del foglio principale è 36" × 36" nella configurazione a pieghe incrociate.

 

 

Q6: Quali finiture superficiali sono compatibili con CuClad 250?
L'oro per immersione (ENIG) è comunemente usato, come nel caso di progettazione sopra. Anche altre finiture come l'argento per immersione, ENEPIG o OSP sono compatibili con un'adeguata preparazione della superficie (trattamento al plasma) prima della finitura.

 

 

D7: tutti i valori nella tabella delle proprietà sono garantiti?
I dati forniti sono valori misurati tipici destinati ad aiutare nella selezione del materiale. Non costituiscono limiti o garanzie specifiche. Le proprietà dei laminati Rogers possono variare a seconda del design e dell'applicazione.

 

 

Q8: Qual è il grado di prova "LX"?
"LX" è una designazione di grado di prova per applicazioni con prestazioni critiche. Quando specificato, ogni lamiera viene testata singolarmente e con l'ordine viene emesso un rapporto di prova. I prodotti designati "LX" hanno un prezzo più alto, poiché una parte di ciascun foglio viene utilizzata nei test distruttivi.

 

 

Conclusione

CuClad 250 di Rogers Corporation rappresenta una soluzione unica e convincente per gli ingegneri che progettano circuiti ad alta frequenza che richiedono una reale isotropia XY, proprietà dielettriche costanti ed eccellente stabilità dimensionale. Come dimostrato dal design del PCB a 2 strati, con spessore di 0,4 mm, traccia/spazio di 4/6 mil e finitura dorata a immersione, CuClad 250 si integra perfettamente nei flussi di lavoro di fabbricazione standard fornendo al contempo le prestazioni elettriche richieste per radar, componenti a microonde e antenne a schiera di fase. Con la sua struttura a strati incrociati, CuClad 250 offre una caratteristica ineguagliata da qualsiasi altro laminato PTFE tessuto o non tessuto: vera isotropia elettrica e meccanica nel piano XY. Per gli ingegneri che cercano un materiale affidabile e ad alte prestazioni per circuiti sensibili alla fase e applicazioni aerospaziali, CuClad 250 è una scelta affidabile e collaudata sul campo.