おおよそ1 GHzを超えると積層材は受動的な担体として振る舞わなくなります。誘電体損失が減衰として現れ、誘電率が信号の速度とスタブが走れる長さを決め、空気から吸収した水分がその両方をずらします。高周波基板はそれを、機械的特性ではなく電気的特性で選んだ材料と、銅をエッチングする前にモデル化したスタックアップで答えます。
1 GHz超で変わるもの
- 損失 — 減衰は周波数と積層材の損失正接とともに増えるため、材料がトレース形状と同じくらい重要になります。
- 誘電率 — 50 Ω線を与えるトレース幅は誘電率とその公差で決まるため、スタックアップを配線前に確定します。
- 水分 — 吸収した水は実効誘電率と損失を上げるため、屋外で動く機器には低吸湿の積層材を使います。
- 銅表面 — 高周波では電流が導体表面に集中するため、表面処理と銅の粗さは仕上げとともに、その後ではなく選びます。
- 機械特性 — PTFE系材料はFR-4より軟らかいため、穴あけ、穴処理、パネル支持を標準レシピで流さずPTFE向けに調整します。
材料と在庫
Rogers、Arlon、Taconic、Nelcoの高周波積層材を在庫しているため、試作が材料発注を待ちません。高Tg FR-4とハロゲンフリー基材は、周波数が中程度で予算が厳しい場合をカバーします。基板は1〜38層、最大580 × 1900 mm、微細層で0.06 mmのライン／スペース、電源部がスタックアップを共有する箇所で0.5〜20 oz銅を使います。
スタックアップ、インピーダンス、実装
インピーダンスは±10 %に保ちます。誘電体厚、誘電率、銅厚、トレース幅をまとめてモデル化し、完成基板で検証します。ENIG、置換銀、置換スズ、フラッシュ金、金張り、HASL、鉛フリーHASL、OSPがすべて利用でき、デジタル部位とRF部位が1枚の基板を共有する場合は混成構造を使います。実装は同じ工場で、1日600万チップのSMTライン4本とX線検査を行い、実装済みRFモジュールを1つの部品として出荷します。
RF帯域内でのスタックアップの選び方
高周波の依頼は、基板全体を高価な積層材で作らねばならないことを意味しません。損失は銅表面の粗さと誘電体に宿り、電着箔は圧延箔より粗く、高周波ではその粗さが損失の一部です。
スタックアップは見積りの前に4つの問いで動きます。
- 周波数と配線長を合わせて判断する — よく参照された層上の短い配線は標準積層材に留まれますが、同じ周波数の長い配線は留まれないため、両者を合わせて判断し周波数だけで決めません。
- RF層下の連続した基準 — グラウンド層はトレースの下で途切れずに走らねばならず、デジタル層で無害な分割がRF層では欠陥となり、分割を除けない場合は配線か層数を変えます。
- 基板が折れ曲がる・スライドする必要があるか — リジッドフレックス構造がRF部位をヒンジ越しに運び、リジッド基板に層を足しても同じにはなりません。
- スタックが何回プレスを要するか — ハイブリッドや埋め込み層のスタックは複数回プレスし、その回数の根拠は多層プリント基板ページに示しています。
これらは単独では変わりません。スタックアップが穴あけプログラム、面付け、クーポン配置、初品検査を決めるため、2つの見積りを並べる前の技術レビューで確定します。
高周波基板の用途
無線・セルラーインフラ、衛星・無線機器、レーダー・アンテナモジュール、パワーアンプ・低雑音アンプ、スプリッタ・カプラ・デュプレクサ・フィルタなどの受動ネットワークです。自動車レーダーと通信機器が量産の中心で、周波数ではなく温度が厳しい要件となる場合はセラミック基板が引き継ぎます。
2026年の事例紹介は、FR4とRogers RO3003を混成した10層レーダー基板を自動車顧客向けにどう作り、それを可能にした積層とインピーダンス制御を示しています。
高周波製造の価格を決めるもの
1つのRF図面に対する2つの見積りが、どちらの供給元も間違いでなくても大きく離れることがあります。価格は仕上がり基板面積ではなく、設計が本当に必要とする低損失積層材の量、スタックを何回プレスするか、インピーダンスクーポンが数量にどう当たるかに従うからです。
- 積層材は基板ではなくシート単位で買う。低損失コアは最小注文面積と独自の納期を持ち、ハイブリッドスタックは2つの材料日程を同時に走らせるため、小さな注文は取り出す基板ではなく消費するシートで価格を付けます。
- 端材は注文に残る。高周波コアはこの仕事の銅パターンに合わせて面付けし、残りは標準材料として別注文へ持ち越せないため、利用率は基板外形ではなく面付けで決まります。
- 工程窓が狭い。PTFE系の軟らかいコアは独自の穴あけパラメータ、独自の穴処理（プラズマまたはソジウムナフタレン活性化）、異なるプレスプロファイルを要するため、標準レシピで流さず材料に合わせて段取りします。
- クーポンと初品はバッチと一緒に出荷する。誘電体厚と誘電率を切断・測定したクーポンで確認するため、検証はバッチあたりの固定費となり、数量が減るほど少ない基板に載ります。
- ハイブリッドスタックはプレスで再び払う。2つの材料は異なる量で膨張するため、位置合わせと歩留まりが連動し、軸は納入元ではなく積層数で決まります。
比較可能性は同じ項目を逆から並べたものです。同じ積層材ファミリー、同じスタックアップ、同じ箔種、同じ表面処理、同じインピーダンス目標、同じ面付け、同じ数量。各軸の背後の限界値はプリント基板製造の対応能力ページにあります。
見積りについて
Gerber一式にスタックアップとインピーダンス目標、実装を含む場合はBOM、数量、希望納期を添えてお送りください。工程限界値は対応能力ページに、発行済み証明書は認証ページにあります。
