У розробці плат високочастотних друкованих плат не всі сценарії потребують використання високочастотних плат-високого класу, таких як RO4350B. Однак, коли недоліки продуктивності звичайного fr4 безпосередньо впливають на функціональність продукту, надійність або продуктивність масового виробництва, необхідно рішуче відмовитися від звичайних плат і звернутися довисока частотапідкладки, такі як RO4350B.
Потрібно відмовитися від типового сценарію fr4
Робоча частота перевищує 5 ГГц: FR-4 має внесені втрати до 0,8 дБ/дюйм 5 ГГц, а після 10-дюймової проводки амплітуда сигналу становить лише 15% від початкового значення, що не може відповідати вимогам передачі міліметрових діапазонів частот вище 10 ГГц. Типові приклади включають автомобільний радар міліметрових хвиль 77 ГГц і модуль зворотного зв’язку 5G міліметрових хвиль.
Вимоги до точності імпедансу надзвичайно високі: скловолоконна структура fr4 може спричинити нерівномірний розподіл діелектричної проникності, коливання імпедансу можуть сягати ± 7%, і неможливо досягти високо{2}}точного контролю імпедансу 50 Ом ± 2%, що може призвести до надмірного коефіцієнта відбиття на радіочастотному порту.
Високе енергоспоживання та висока температура робочого середовища: Коефіцієнт теплового розширення в напрямку Z- для FR-4 набагато вищий, ніж у мідної фольги. Після багаторазового паяння оплавленням швидкість руйнування через отвір може досягати 1,2%. Після безперервної роботи при високій температурі протягом 2 годин відхилення імпедансу може досягати 3 Ом. Надійність серйозно недостатня в сценаріях високої температури, таких як підсилювачі потужності базової станції.
Високошвидкісна-передача сигналу на великі відстані: коли сигнал зі швидкістю 3 Гбіт/с або вище поширюється на 5 см, ослаблення FR-4 перевищить 3 дБ, що не відповідає вимогам передачі без спотворень для медичних ендоскопів 4K і високошвидкісних плат збору даних.
Довгострокові вимоги до надійності в суворих умовах: у сценаріях із широким температурним діапазоном, наприклад у аерокосмічній галузі та транспортних засобах, діелектрична проникність FR-4 може змінюватися до 200 ppm/градус C із температурою, що набагато вище, ніж 50 ppm/градус C для RO4350B. Тривала робота може призвести до порушення стабільності сигналу.
Розумні сценарії для fr4 все ще можуть бути збережені
Звичайні цифрові плати керування та материнські плати побутової електроніки з робочими частотами нижче 2 ГГц
Нерадіочастотні схеми, які є дуже чутливими до вартості та не мають суворих вимог щодо низьких втрат
Змішана сигнальна плата з переважно низькочастотними-сигналами та лише невеликою кількістю високо-швидкісної проводки може використовувати місцеву схему змішаної напруги FR-4+RO4350B для збалансування продуктивності та вартості