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Rogers PCB 与 FR4 PCB：PCB 设计师的关键区别

创作时间:

作者:

@小白创作中心

Rogers PCB 与 FR4 PCB：PCB 设计师的关键区别

引用

来源

https://zh-cn.pcbtok.com/rogers-pcb-vs-fr4-pcb/

在PCB设计领域，材料选择至关重要。FR4和Rogers是两种常见的PCB基材，它们在性能、成本和应用场景上各有优劣。本文将深入对比这两种材料的关键参数，帮助设计师做出明智的选择。

介绍

必须以正确的方式设计PCB，并且必须选择正确的材料。FR4 PCB与Rogers PCB因其提供的功能而具有不同的应用。本评论将介绍这些产品的一些主要差异，以帮助您确定这些产品的成本、性能和适用性，并确保您获得最佳产品。

什么是FR-4材料？

FR-4材质

FR-4是一种高性能、低成本的材料，广泛应用于电路板的制作，它是一种玻璃纤维环氧复合材料。您主要会将其用于正常、不常见的图案，因此这是它们的常见用途。它是可靠的，热安全，可满足大多数PCB的总体用途。外壳材料兼顾了成本和功能性。

FR4 PCB的优点

FR4 PCB价格相对便宜，几乎可用于任何项目。它具有非常好的机械性能，可打印，因此可以容纳多层。该材料具有良好的电阻率，有助于电路的运行活动，同时具有良好的导热性，可提高效率。它易于制造，而且非常丰富。

成本相对较低且适合大多数应用。
鞋子的机械性能保证了其长久的使用寿命。
此外，它还鼓励创建复杂电路的多层。
电气良好绝缘具有低至平均水平的热导率。

FR4材料的应用

目前它应用于家用电器，包括笔记本电脑、手机、LED电视等。FR4非常适合处理自动化和控制系统的工业设施。具有标准电子功能的汽车PCB选择FR4。它还用于医疗设备或装置以及低频通信系统等新产品。

笔记本电脑和智能手机 LED电视工业。
自动化及控制系统
汽车通用电子板
具有一般电子特性的医疗设备。
电源供应以及以不频繁通信速率运行的低压通信电路。

什么是罗杰斯PCB？

罗杰斯印刷电路板

采用上层材料，罗杰斯印刷电路板适用于高频和射频用途。它提供卓越的信号完整性以及低介电损耗。它主要用于电信,航天和军事应用。Rogers最适合需要高性能设计的应用。

Rogers PCB材料的类型

Rogers为特定应用提供不同类型的材料，如以下列表所示。最受欢迎的是Rogers 4000系列、3000系列和RT/duroid系列。所有这些产品都具有良好的高频响应、低信号衰减和高效的散热。它可用于通信系统、航空航天技术、高功率电路等。

Rogers PCB材料类型列表表

Rogers 4000系列：经济、恒定信号衰减、恒定介电常数，适用于电力应用。
Rogers 3000系列：增强的热特性、低损耗系数。
RT/droid系列：高频特性和防潮性非常好。

罗杰斯PCB的优势

Rogers PCB具有出色的高频和高功率特性。事实上，它具有非常低的信号衰减和良好的热导率，此外，可靠性率也非常高。这些材料在所用机器和设备的性能准确性和稳定性方面更有效。它们还延长了产品的使用寿命，使其性能优于其他同类产品。

DLRA25X信号损耗低，适合高频使用。
在恶劣环境下仍能实现稳定的运行特性以及高可靠性和性能。
设备的使用寿命得到了延长，并且更加耐用。

Rogers材料的应用

Rogers材料广泛应用于高频应用。它们用于射频电路、电信、航空航天和太空应用。由于其低信号损耗和高频率，这些设备适用于精密操作。其他材料也用于汽车雷达和先进的医疗设备。

射频电路和天线.
电信以及卫星系统。
它包括航天和航空系统。
汽车雷达和传感器。
技术和创新、医疗设备和医疗器材。

蜂窝基站天线

Rogers PCB与FR4材料之间的主要比较

操作频率

Rogers材料在高频下有所改进，与FR-4材料相比，可提供更好的信号完整性。因此，它通常用于RF、高速和高频电路，也可用于数字和电信应用。

然而，FR4可用于低频电路，但在尝试高速应用时，信号往往会丢失。在那些可能因设计相对于特定频率不太先进而受益的潜在应用中，Rogers会适用。

材料硬度

FR4具有较高的机械性能，适合标准用途。它使用很长时间没有发生故障，也不需要维修或更换。这种材料更坚固，但柔软因此足以在标准基础PCB上普遍使用。

然而，Rogers具有更大的灵活性，能够弥补任何额外的配置和相当复杂的设计。您的选择应基于特定PCB的物理要求。

技术流程

FR4也易于加工，这意味着制造产品所需的成本和时间更少。Rogers是一种更专业的材料，使用模压层压板进行加工，这需要先进的技术，这就是为什么它的生产需要更多时间才能完成。这方面的成本比之前的方面要高。虽然FR4对于标准设计来说更高效、更具成本效益，但对于复杂的设计，Rogers是完全值得的。

适用产品

值得注意的是，FR4最适合家庭应用，包括电视机、个人电脑和家用电器。它非常适合廉价的通用设计。Rogers更适合高性能应用，例如航空航天形式、电信设备和RF串联电路，这些应用的准确性和可靠性至关重要。

阻抗稳定性

Rogers材料已经改进阻抗稳定性好，尤其在RF电路中，可减少讯号损失及讯号反射，适合天线及通讯装置等高频使用。对于阻抗要求不高的地方，FR4尚可使用，但频率较高时，其性能不佳。对于阻抗的控制要求严格，所用材料为Rogers。

热管理

热管理
Rogers提供高热控制，非常适合需要高功率并产生强烈热量的应用。它还配备内部保护装置，可保护自身免受热应力的影响，因此不会过热。FR4只能处理少量热量；它不能用于需要高功率的电路。如果您的电路产生大量热量，那么Rogers的应用可提供更好的热性能。

信号损失弥散系数

Rogers的信号损耗较小，散射质量好，因此高频设计适合这种材料。它使远距离信号传输和高频信号传输更加有效。另一方面，从信号清晰度的角度来看，FR4在高工作频率下可以具有更高的散射。通常，对于需要尽可能减少信号耗散的设计，Rogers是一种更好的材料。

吸湿性能

Rogers还具有较低的介电损耗角正切，使该材料在高温和高湿度下保持稳定。它不会膨胀，在复杂情况下也不会出现性能不佳的情况。在某种程度上，FR4可以吸收水分，这会导致PCB在长时间使用后出现可靠性问题。在这两种选择中，当需要在恶劣天气条件下保持物体的耐用性时，Rogers略胜一筹。

应用领域和场景

FR4适用于一般电子例如家用电器和计算机，以及机械和产业生产。这是因为它易于控制成本，并且结果具有实际可靠性。

电信：Rogers适用于电信电路、航空航天和军事中的特殊应用。当应用中需要精度或环境有风险时，请选择高性能Rogers。

以下是一个总结表：

方面 FR4 罗杰斯
操作频率频率不要太高。高频和RF应用程序。
材料硬度坚固而严格，非常适合正常用途。它非常灵活，尤其是在配置涉及复杂情况时。
技术流程其使用成本低、处理简单、速度快。与前一个相比，它有点复杂且耗时。
适用产品最适合消费类电子产品和正常产品。适用于空间、通信和射频电路中的应用。
阻抗稳定性频率较高时稳定性较低。这显示出卓越的阻抗稳定性，非常适合用于射频电路。
热管理它不能用于高功率应用。这就是为什么在高功率应用中散热性能优异且完美。
信号损失弥散系数频谱高端的信号损失更多。尽管信号强度略有损失，但在高速运行中很有用。
吸湿性能受潮膨胀可能会成为可靠性问题的一个方面。其吸湿性低，在恶劣的环境下仍能保持稳定。
应用领域和场景一般电子产品和家用电器的共同特点包括：非常适合用于电信电路和其他军事和航空航天电路。

Rogers印刷电路板vsFR4材料：我们应该选择哪一种？

Rogers PCB与FR4 PCB

费用

FR4比Rogers材料便宜很多，因此非常适合节俭的项目。它广泛应用于普通电子设备，成本往往成为一个主要因素。然而，Rogers材料的成本更高，因为在高频区域的性能与FR4有很大不同。就Rogers的优缺点而言，它具有良好的信号完整性和良好的散热性，但对于更简单的电路，这可能不是必需的。

高频性能

很明显，罗杰斯的材料可以用于高频性能。它提供低信号损耗和高信号传输频率稳定性。它们适用于数据传输速率快时方向很重要的电路，例如用于射频电路FR4适用于大多数普通应用，但在高频方面不如Rogers。但是，如果频率高于常规范围，则应使用Rogers，因为它具有良好的信号完整性和性能。

阻抗控制

FR4具有较低的信号完整性和较高的信号频率，因为它的阻抗不太稳定。此外，Rogers还具有保持阻抗稳定的特性，以确保信号的一致性。这种稳定性使Rogers成为高速通信等用途的理想选择。对于需要紧密连接的设计阻抗控制，那么使用Rogers是最好的选择。

热管理

FR4可以满足中等功耗的热负荷要求，但在高功率设计中散热性能较差。我更喜欢Rogers，因为Rogers的热管理和散热性能最好。这使得Rogers更适合功率要求较高的应用放大器在这方面，Rogers具有更好的热处理能力。

电气性能

显然，Rogers材料比FR4具有更好的电气特性。它们需要的介电损耗更少，因此可以在同一系统内以更少的能量损耗传输信号。这在高频设计中非常重要，因为高频设计中涉及的元件必须具有准确性和一致性。即使FR4可以用于广泛的应用，但研究结果并未表明它具有Rogers材料的电气特性。如果您的产品需要最高的信号完整性，那么Rogers就是您的最佳选择。