Los modelos Rogers 4350B y Rogers 4003C se encuentran entre los materiales para placas de circuito impreso de alta frecuencia más utilizados en la industria electrónica. Ambos pertenecen a la serie Rogers RO4000 y suelen elegirse para aplicaciones de radiofrecuencia, microondas, comunicaciones inalámbricas, aeroespaciales y de redes.
Dado que sus características eléctricas son relativamente similares, los ingenieros suelen comparar estos dos materiales a la hora de evaluar el rendimiento, la facilidad de fabricación y el coste total del proyecto.
Aunque comparten muchas similitudes, existen diferencias importantes que pueden influir en la elección del material.
Tabla de contenidos
Conocer la serie RO4000
La gama RO4000 se ha desarrollado para cubrir el vacío existente entre los materiales FR4 convencionales y los laminados de RF a base de PTFE.
En comparación con los materiales de PTFE, la serie RO4000 ofrece:
- Fabricación más sencilla
- Mayor estabilidad dimensional
- Mayor compatibilidad con los procesos de fabricación
- Menor complejidad de procesamiento
En comparación con el FR4 estándar, los materiales RO4000 ofrecen:
- Menor pérdida dieléctrica
- Propiedades dieléctricas más estables
- Mejor rendimiento en alta frecuencia
Los lectores que no estén familiarizados con la gama de productos Rogers pueden consultar primero Material para placas de circuito impreso de Rogers para obtener más información.
Descripción general del Rogers 4350B
El Rogers 4350B es uno de los laminados de RF más utilizados en todo el mundo.
Entre las propiedades típicas de los materiales se incluyen:
| Propiedad | Rogers 4350B |
|---|---|
| Dk (10 GHz) | 3.48 |
| Df (10 GHz) | 0.0037 |
| Conductividad térmica | 0,69 W/m·K |
| TG | >280 °C |
| Absorción de humedad | baja |
Entre sus principales ventajas figuran:
- Excelente estabilidad dimensional
- Buen rendimiento térmico
- Rendimiento fiable de los orificios metalizados
- Amplia aceptación en el sector
Debido a sus características equilibradas, el Rogers 4350B se utiliza con frecuencia en productos de radiofrecuencia tanto comerciales como industriales.
Descripción general del Rogers 4003C
El Rogers 4003C es otro laminado cerámico de hidrocarburos diseñado para aplicaciones de radiofrecuencia y microondas.
Entre las características típicas se incluyen:
| Propiedad | Rogers 4003C |
| Dk (10 GHz) | 3.55 |
| Df (10 GHz) | 0.0027 |
| Conductividad térmica | 0,71 W/m·K |
| Absorción de humedad | baja |
| Compatibilidad de procesos | Excelente |
Su menor pérdida dieléctrica lo convierte en una opción atractiva para diseños que funcionan a frecuencias más altas o que requieren trayectorias de transmisión de RF más largas.
El Rogers 4003C se utiliza ampliamente en:
- Sistemas de comunicación inalámbrica
- Módulos RF
- Diseños de antenas
- Circuitos de microondas
Comparación del rendimiento eléctrico
Las características eléctricas suelen ser la razón principal por la que los ingenieros eligen un material en lugar de otro.
Constante dieléctrica
| Material | Dk |
| Rogers 4350B | 3.48 |
| Rogers 4003C | 3.55 |
La diferencia es relativamente pequeña.
En la mayoría de los diseños prácticos, ambos materiales permiten un excelente control de la impedancia y un comportamiento predecible de la señal.
Tal y como se ha comentado en Valores de Dk y Df en materiales de PCB, las propiedades dieléctricas estables suelen ser más importantes que el valor exacto de Dk en sí mismo.
Factor de disipación
| Material | Df |
| Rogers 4350B | 0.0037 |
| Rogers 4003C | 0.0027 |
El Rogers 4003C presenta una pérdida dieléctrica ligeramente inferior.
Para aplicaciones relacionadas con:
- Frecuencias más altas
- Líneas de transmisión más largas
- Requisitos de radiofrecuencia más exigentes
esta ventaja podría resultar significativa.
Rendimiento térmico
La estabilidad térmica es otro aspecto importante a tener en cuenta.
Ambos materiales ofrecen un rendimiento notablemente superior al de los sistemas FR4 convencionales.
Las ventajas incluyen:
- Mayor estabilidad dimensional
- Mayor fiabilidad en ciclos térmicos
- Reducción de la expansión durante el montaje
Para los ingenieros que están pasando de utilizar laminados estándar, las diferencias se hacen más evidentes en estructuras multicapa complejas.
Quienes trabajen con materiales convencionales podrían encontrar útil consultar PCB de FR4 con alto valor de TG para comprender cómo el rendimiento térmico afecta a la fiabilidad.
Consideraciones sobre la fabricación
Una de las razones por las que la gama RO4000 sigue siendo tan popular es su compatibilidad en cuanto a la fabricación.
En comparación con los laminados de PTFE:
- Taladrar es más fácil
- El laminado es más sencillo
- La adherencia al cobre es excelente
- Los costes de fabricación suelen ser más bajos
Muchos fabricantes de placas de circuito impreso procesan los materiales Rogers 4350B y 4003C utilizando equipos similares a los que se emplean para la producción de FR4.
Esto reduce la complejidad de la fabricación y contribuye a acortar los plazos de entrega.
Aplicaciones del Rogers 4350B
El modelo Rogers 4350B suele elegirse para:
Amplificadores de potencia
Su estabilidad térmica lo hace adecuado para aplicaciones de potencia de radiofrecuencia.
Equipo de estación base
Los productos de infraestructura inalámbrica suelen utilizar el 4350B para garantizar un rendimiento fiable de la radiofrecuencia.
Radar Automotriz
Este material ofrece un buen rendimiento en sistemas de radar y de asistencia avanzada al conductor.
Diseños mixtos de radiofrecuencia y digitales
Su flexibilidad de fabricación lo convierte en una opción atractiva para las estructuras híbridas.
Aplicaciones del Rogers 4003C
El Rogers 4003C suele encontrarse en:
Sistemas de comunicación por microondas
Una menor pérdida dieléctrica favorece una mejor transmisión de la señal.
Circuitos de antena
Unas características eléctricas estables contribuyen a mantener un comportamiento predecible de la antena.
Equipos de comunicación por satélite
En los entornos aeroespaciales es importante contar con un rendimiento de RF fiable y con bajas pérdidas.
Módulos de RF de precisión
Muchos módulos de entrada de RF utilizan el 4003C para minimizar la atenuación de la señal.
Estructuras híbridas con FR4
En muchos productos, solo una parte de la placa de circuito impreso requiere materiales aptos para radiofrecuencia.
Los diseñadores suelen crear estructuras híbridas que combinan:
- Rogers 4350B o 4003C
- Núcleos de FR4
- Preimpregnados estándar
Este enfoque ofrece:
- Menor coste de los materiales
- Fabricación simplificada
- Mejor rentabilidad global del proyecto
Las construcciones híbridas se utilizan habitualmente en productos de comunicación que contienen circuitos tanto de radiofrecuencia como digitales.
Para obtener más información sobre la construcción por capas, consulta Materiales para el núcleo y prepreg de placas de circuito impreso.
¿Qué material deberías elegir?
La respuesta depende de las prioridades de diseño.
El modelo Rogers 4350B suele elegirse cuando:
- La estabilidad térmica es importante
- Se busca flexibilidad en la fabricación
- Se valora que su uso esté ampliamente extendido en el sector
El modelo Rogers 4003C suele elegirse cuando:
- Se requiere una menor pérdida dieléctrica
- El rendimiento de RF es el objetivo principal
- Se debe reducir al mínimo la atenuación de la señal
En muchos casos, cualquiera de los dos materiales puede cumplir satisfactoriamente los requisitos del proyecto.
La decisión final suele verse influida por:
- Rango de frecuencias
- Requisitos de apilamiento
- Disponibilidad
- Objetivos de costes
- Preferencias de fabricación
Preguntas más frecuentes
R: Las principales diferencias son la constante dieléctrica y el factor de disipación. El Rogers 4003C ofrece unas pérdidas ligeramente inferiores, mientras que el Rogers 4350B suele ser el preferido por su estabilidad térmica y su amplia aceptación en el sector.
R: El Rogers 4003C suele tener un factor de disipación inferior al del Rogers 4350B.
R: Sí. El Rogers 4350B se utiliza ampliamente en circuitos de radiofrecuencia y microondas, como antenas, amplificadores e infraestructuras inalámbricas.
R: En muchas aplicaciones, sí. Sin embargo, la decisión final debe basarse en los requisitos eléctricos, térmicos y de fabricación.
R: Sí. Ambos materiales presentan una menor pérdida dieléctrica y unas propiedades eléctricas más estables que el FR4 estándar.