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> 1 GHz

Microwave

Oberhalb von etwa einem Gigahertz hört das Laminat auf, mechanischer Träger zu sein, und wird Teil der Schaltung. Die Dielektrizitätszahl setzt die Geometrie, der Verlustfaktor das Budget — und die Kupferrauheit, die niemand spezifiziert hat, den Rest.

Auf einen Blick
Frequenz 1 – 77 GHz
Dk 2,2 – 10,2
Df bei 10 GHz 0,0009 – 0,004
Lagen 1 – 8
Aufbau Voll-PTFE oder Hybrid

Eine Microwave-Leiterplatte wird durch ihr Laminat definiert. PTFE-basierte Materialien liefern den geringsten Verlust und die niedrigste Dielektrizitätszahl; keramikgefüllte Varianten tauschen etwas Verlust gegen ein höheres Dk und eine kleinere Struktur; Kohlenwasserstoff-Komposite liegen dazwischen und verarbeiten sich weit eher wie FR-4. Welches richtig ist, folgt aus Frequenz, Verlustbudget und dem Anteil der Leiterplatte, der tatsächlich HF führen muss.

Der letzte Punkt ist kommerziell entscheidend. Ein Voll-PTFE-Aufbau ist teuer und in der Verarbeitung heikel, während ein Hybrid mit einer Microwave-Lage über einem FR-4-Kern den größten Teil der Leistung zu einem Bruchteil der Kosten liefert. Die meisten Leiterplatten dieser Klasse, die wir bauen, sind Hybride — und das Gespräch beginnt meist damit, welche Lagen das gute Material wirklich brauchen.

Microwave

Was die Linie leistet

[ Überblick ]
01

Der Verlust ist das Budget

Df ist das, was Sie kaufen. Bei 10 GHz sind der Schritt von 0,004 auf 0,0015 einige dB über eine lange Speiseleitung — der Unterschied zwischen einem geschlossenen Link-Budget und keinem.

02

Dk setzt die Geometrie

Die Leiterbahnbreite für eine gegebene Impedanz sinkt mit steigendem Dk. Keramikgefüllte Laminate mit hohem Dk verkleinern Antenne oder Koppler; PTFE mit niedrigem Dk verbreitert sie und senkt den Verlust.

03

Hybride senken die Kosten

Eine PTFE-Lage auf einem FR-4-Kern führt die HF, der Rest der Leiterplatte bleibt konventionell — weit günstiger als ein Voll-PTFE-Aufbau und meist ausreichend.

Aufbau und Optionen

[ Datenblatt ]
Merkmal Spezifikation
Material Rogers, Taconic, Arlon, Isola — PTFE, keramikgefüllt und Kohlenwasserstoff
Dk 2,2 – 10,2 (üblich 2,2, 3,0, 3,5, 6,15 und 10,2)
Df bei 10 GHz 0,0009 – 0,004
Lagen 1 – 8 (Hybridaufbauten bis 12)
Enddicke 0,2 – 2,0 mm
Kupfer 12 – 70 µm, gewalzt oder Low-Profile
Oberfläche ENIG, chem. Silber, OSP — ENIG Standard
Typischer Einsatz Radar, Satellit, 5G und mmWave, HF-Messtechnik

Der übliche Aufbau dieser Linie. Alles darüber hinaus ist in der Regel trotzdem machbar — fragen Sie an, wir bestätigen es.

Grenzwerte Microwave

[ Spezifikation ]

Oberhalb von etwa 20 GHz bewegt sich fast jede Spalte. Sprechen Sie uns vor dem Layout an, nicht danach.

Parameter Standard Advanced Hinweis
Frequenz bis 40 GHz bis 77 GHz Über 40 GHz dominieren Rauheit und Toleranz
Dk-Toleranz ± 0,05 ± 0,025 Engere Güten kosten mehr und liefern später
Leiterbahn / Abstand 100 µm 75 µm Die Ätztoleranz verschiebt die Impedanz direkt
Impedanztoleranz ± 10 % nach Prüfung Coupon und Messprotokoll; enger nach technischer Prüfung
Kupferprofil Standard Gewalzt / VLP Rauheit erhöht den Verlust ab ca. 10 GHz
Lagen 1 – 4 6 – 8 Das PTFE-Bonding begrenzt die Lagenzahl
Aufbau Voll-PTFE Hybrid PTFE / FR-4 Der Hybrid ist meist der günstigere Weg
Durchkontaktierungen Standard Rückgebohrt Stub-Entfernung zählt ab ca. 10 GHz

Richtwerte zur Vorauswahl. Verbindliche Werte bestätigen wir projektbezogen anhand Ihrer Daten.

Typische Anwendungen

[ Einsatz ]
Fahrzeugradar bei 24 und 77 GHz
5G-Basisstationen und Antennenspeisung
Front-Ends von Satelliten-Transceivern
Richtfunkstrecken
HF-Mess- und Prüftechnik
Phased-Array- und Beamforming-Panels

Designregeln

[ Layout ]

Die folgenden Punkte kommen nach der Datenprüfung am häufigsten als Rückfrage zurück. Wer sie vor dem Layout-Freeze klärt, spart eine Schleife.

01

Das Laminat benennen, nicht nur „Rogers“

Rogers ist ein Hersteller mit Dutzenden Güten, deren Dk von 2,2 bis 10,2 reicht. Die Materialnummer gehört in die Aufbauzeichnung — ein Güte-Tausch ändert jede Leiterbahnbreite auf der Platte.

02

Kupferprofil oberhalb 10 GHz spezifizieren

Oberflächenrauheit erzeugt Leiterverluste, die keine Laminatqualität wieder hereinholt. Gewalztes oder Very-Low-Profile-Kupfer ist die Lösung — und muss angefragt werden.

03

Coupon einplanen, Messprotokoll akzeptieren

Impedanz auf einer Microwave-Leiterplatte wird gemessen, nicht angenommen. Ein Coupon im Nutzen kostet nichts und ist der einzige Nachweis dessen, was tatsächlich gebaut wurde.

04

Beim Hybrid das Bondply beachten

Der Kleber zwischen PTFE und FR-4 hat ein eigenes Dk und eine eigene Dickentoleranz — und er liegt im Feld. Er gehört in das Aufbaumodell, nicht daneben.

Häufige Fragen

[ FAQ ]
PTFE oder keramikgefüllt?

PTFE für den geringsten Verlust und dort, wo die Baugröße unkritisch ist; keramikgefüllt, wo ein höheres Dk die Struktur verkleinert und das Verlustbudget es hergibt. Unterhalb von etwa 6 GHz schlägt ein gutes Kohlenwasserstoff-Laminat beide oft im Preis, ohne nennenswerten Nachteil.

Lassen sich Microwave und FR-4 in einer Platte mischen?

Ja, und das ist die übliche Antwort. Ein Hybrid legt die HF auf eine oder zwei Microwave-Lagen über einem konventionellen Kern. Der Bonding-Schritt will geplant sein, aber die Ersparnis gegenüber einem Voll-PTFE-Aufbau ist groß.

Warum wird ENIG für HF empfohlen?

Weil es plan und reproduzierbar ist. Die Nickelschicht erhöht bei sehr hohen Frequenzen den Verlust — deshalb kommt oberhalb von etwa 20 GHz chemisch Silber ins Spiel, um den Preis kürzerer Lagerfähigkeit und sorgfältigerer Handhabung.

Brauche ich Rückbohren?

Oberhalb von etwa 10 GHz in der Regel ja, für jede Durchkontaktierung im Signalpfad. Der ungenutzte Hülsenrest ist ein Stub, der resoniert — ihn zu entfernen ist günstiger, als darum herum zu konstruieren.

Passt dazu

[ Querverweis ]

Passt das zu Ihrem Projekt?

Schicken Sie uns Ihre Daten oder eine grobe Skizze. Wir prüfen die Machbarkeit, benennen die Kostentreiber und antworten innerhalb eines Arbeitstages.