2025年Rogers RFPCB材料ガイド：R4350B vs. R4003 vs. R5880 – 高周波設計に最適な選択

高周波電子の世界—5Gネットワーク、レーダーシステム、自動車ADAS（先進運転支援システム）が完璧な信号完全性を要求する世界—において、Rogers CorporationのRFPCB材料はゴールドスタンダードとして存在します。1 GHzを超える信号損失や不安定な誘電特性に苦労する一般的なFR4 PCBとは異なり、Rogers材料（R4350B、R4003、R5880）は、最大100 GHzまでの周波数で一貫した性能を発揮するように設計されています。Grand View Researchによると、世界のRFPCB市場は、5Gの拡大と航空宇宙/防衛のイノベーションに牽引され、2025年から2032年まで年平均成長率8.5%で成長すると予測されており、Rogers材料はこの高性能セグメントの35%以上を占めています。

このガイドでは、Rogers R4350B、R4003、R5880の重要な特性を解説し、それらがRFPCBの性能をどのように向上させるかを説明し、通信、航空宇宙、自動車産業における用途をマッピングします。また、プロジェクトに最適なRogers材料を選択し、製造パートナーに求めるべき点も紹介します。

主なポイント
  1.誘電安定性は不可欠：Rogers R4350B（Dk=3.48）、R4003（Dk=3.55）、R5880（Dk=2.20）は、周波数/温度全体で一貫した誘電率を維持します—5Gやレーダーにおけるインピーダンス制御に不可欠です。
  2.低損失＝より良い性能：R5880は、0.0009（10 GHz）の損失正接でリードし、ミリ波システムに最適です。R4350B（Df=0.0037）は、中程度のRFアプリケーション向けに性能とコストのバランスを取っています。
  3.業界固有の強み：R5880は航空宇宙（軽量、-50℃～+250℃の許容範囲）で優れており、R4003は自動車の予算に適合し、R4350Bは5G基地局の主力です。
  4.RogersはFR4よりも優れています：Rogers材料は、FR4よりも50～70%低い信号損失と3倍優れたインピーダンス安定性を提供し、高周波設計に必須です。
  5.専門家と提携する：LT CIRCUITのようなメーカーは、Rogers材料が正しく処理されるようにします（例：制御されたラミネーション、精密な穴あけ）これにより、その潜在能力を最大限に引き出すことができます。

Rogers R4350B、R4003、R5880の重要な特性
RogersのRFPCB材料は、安定した誘電特性、超低信号損失、および堅牢な環境耐性という3つの主要な特性によって区別されます。以下に、各材料の主要な仕様と使用事例の詳細な内訳を示します。

1. Rogers R4350B：中程度のRF主力
R4350Bは、性能、コスト、製造可能性のバランスを取った、最も用途の広いRogers材料です。信号完全性と熱管理が重要であり、予算も考慮される中～高周波アプリケーション（8～40 GHz）向けに設計されています。

R4350Bの主な仕様

R4350Bの理想的な用途
  a.5Gマクロ基地局アンテナおよびスモールセル
  b.マイクロ波ポイントツーポイント（P2P）通信リンク
  c.自動車用レーダーセンサー（短距離、24 GHz）
  d.産業用RFセンサー（例：レベル検出器、モーションセンサー）

例：大手通信メーカーは、5GスモールセルアンテナにR4350Bを使用し、FR4と比較して信号損失を30%削減しました。これにより、都市部でのカバレッジが15%向上しました。

2. Rogers R4003：予算に優しいRFソリューション
R4003は、FR4よりも優れた性能を必要とする、コスト重視のアプリケーション向けに設計されたRogersのエントリーレベルRF材料です。標準的なPCB製造プロセスと互換性があり（特別なツールは不要）、大量生産に最適です。

R4003の主な仕様

R4003の理想的な用途
  a.自動車V2X（Vehicle-to-Everything）通信モジュール（5.9 GHz）
  b.Wi-Fi 6/6Eルーターおよびアクセスポイント
  c.低電力RFトランシーバー（例：IoTセンサー）
  d.消費者向けRFデバイス（例：RFフィードバック付きワイヤレス充電パッド）

例：大手自動車メーカーは、V2XモジュールにR4003を採用し、都市交通環境での信号信頼性を維持しながら、材料コストをR4350Bと比較して25%削減しました。

3. Rogers R5880：高性能ミリ波リーダー
R5880は、超高周波アプリケーション（24～100 GHz）向けのRogersのプレミアム材料です。その超低損失と優れた熱安定性により、航空宇宙、防衛、および高度な5G（mmWave）設計の最有力候補となっています。

R5880の主な仕様

R5880の理想的な用途
  a.5G mmWave基地局およびユーザー機器（例：mmWave搭載スマートフォン）
  b.航空宇宙レーダーシステム（例：空中早期警戒レーダー、77 GHz）
  c.衛星通信ペイロード（Kaバンド、26～40 GHz）
  d.防衛電子戦（EW）システム

例：防衛請負業者は、77 GHzの空中レーダーにR5880を使用し、R4350Bと比較して信号損失を40%削減し、レーダーの検出範囲を20 km延長しました。

材料の比較
選択を容易にするために、R4350B、R4003、R5880が、最も一般的な一般的なPCB材料であるFR4とどのように比較されるかを示します。

Rogers材料がRFPCBの性能をどのように向上させるか
Rogers材料は、RFPCBに単に「機能する」だけでなく、一般的な材料（FR4など）ができない主要な問題点を解決します。以下に、Rogersが高周波設計に不可欠となる3つの主要な性能上の利点を示します。

1. インピーダンス制御：信号完全性の基盤
インピーダンス制御（PCBの電気抵抗をコンポーネントのニーズに合わせる、例：RFアンテナの50Ω）は、信号の反射と損失を最小限に抑えるために不可欠です。Rogers材料は、その安定した誘電率のおかげで、ここで優れています。

インピーダンス制御でRogersがFR4に勝る理由

実際のインパクト：R5880を使用した5G mmWaveアンテナは、表面全体で±1%の許容度で50Ωのインピーダンスを維持しました。同じ設計をFR4で行った場合、インピーダンス変動は±7%となり、アンテナエッジで15%の信号損失が発生しました。

2. 高周波設計のための超低信号損失
1 GHzを超える周波数では、信号損失（誘電吸収と導体抵抗による）が大きな問題になります。Rogers材料は、この損失を最小限に抑え、より長い信号範囲とよりクリアなデータ伝送を可能にします。

信号損失の比較（10 GHz）

重要な洞察：5G mmWave（28 GHz）の場合、信号損失は100メートルごとに2倍になります。R5880をFR4の代わりに使用すると、mmWave基地局の最大使用可能範囲が200mから400mに延長されます—都市部の5Gカバレッジに不可欠です。

3. 環境耐性：過酷な条件に対する堅牢性
RFPCBは、屋外5Gエンクロージャ（雨、温度変動）、自動車エンジンベイ（熱、振動）、航空宇宙システム（極寒、放射線）など、過酷な環境で動作することがよくあります。Rogers材料は、これらの条件に耐えるように設計されています。

環境性能比較

世界の5G展開は、Rogers RFPCB需要の最大の単一の推進力です。5Gは、サブ6 GHz（広範囲カバレッジ）とmmWave（高速）周波数の両方を処理できる材料を必要とします—FR4では不可能です。

5Gアプリケーション
理想的なRogers材料

主な利点
マクロ基地局アンテナ（サブ6 GHz）

理想的なRogers材料

主な利点
空中レーダー（77/155 GHz）

理想的なRogers材料

主な利点
ADASレーダー（24/77 GHz）

RFPCB設計の最初のルールは、より高い周波数＝より低いDkとDfです。このガイドを使用して、材料をプロジェクトの周波数範囲に合わせます。

周波数範囲
理想的な材料

理由
<6 GHz（Wi-Fi 6、V2X）

 4.穏やかな温度（-40℃～+125℃）：R4003を選択（家電製品、車内）。
 5.高湿度/振動：すべてのRogers材料が機能しますが、R5880は剥離に対する最高の耐性を提供します。
ステップ3：性能と予算のバランスを取る
Rogers材料はFR4よりも高価ですが、その投資は信頼性において報われます。この予算ガイドを使用してください。
 1.プレミアム性能（コスト制限なし）：R5880（航空宇宙、mmWave 5G）。
 2.バランスの取れた性能/コスト：R4350B（5G基地局、中程度のレーダー）。

 3.予算重視（大量）：R4003（V2X、Wi-Fi 6ルーター）。
意思決定ツリーの例：
主流の自動車向けに24 GHz ADASレーダーを設計する場合：
 1.周波数＝24 GHz → R4350BまたはR5880。
 2.環境＝エンジンベイ（+150℃）→ 両方とも機能します。

 3.予算＝主流の自動車→ R4350B（R5880より30%安価）。
Rogers RFPCBにLT CIRCUITと提携する理由
最高のRogers材料でさえ、正しく製造されなければ性能が低下します。LT CIRCUITは、Rogers R4350B、R4003、R5880の処理を専門とし、その潜在能力を最大限に引き出す専門知識を持っています。
1. 高度な製造能力
LT CIRCUITは、Rogersの独自の特性（例：低Dk、高Tg）を処理するために、特殊な機器とプロセスを使用しています。

  a.制御されたラミネーション：真空ホットプレス（温度±2℃、圧力±1 kg/cm²）を使用して、均一な結合を保証します—Dk安定性を維持するために不可欠です。
  b.精密穴あけ：レーザー穴あけ（10μm精度）は、密度の高いRF設計用のマイクロビアを作成します。ダイヤモンドビットを備えた機械穴あけは、材料のほつれを防ぎます。

  c.めっき：無電解銅めっき（0.5μm厚）は、マイクロビアでの均一な被覆を保証し、信号損失を低減します。
  d.試験：インラインAOI（5μm分解能）およびX線検査（20μm分解能）は、ビアのボイドやトレース幅の不均一性などの欠陥を検出します。
2. 業界認証と品質管理
LT CIRCUITは、RFPCB製造の最も厳しい基準を満たし、一貫性と信頼性を保証します。
認証
範囲

プロジェクトのメリット
ISO 9001:2015

ケーススタディ：LT CIRCUITは、5G機器メーカーがハイブリッドRFPCBを設計するのを支援しました。mmWaveアンテナセクションにR5880、電力管理セクションにFR4を使用しました。これにより、材料コストを20%削減し、信号完全性を維持しました。
FAQ：Rogers RFPCBに関するよくある質問
1. Rogers材料は多層RFPCBで使用できますか？
はい—Rogers R4350B、R4003、R5880はすべて、多層設計（最大12層）と互換性があります。主な考慮事項は次のとおりです。
  a.反りを防ぐために対称スタックアップを使用する（例：上/下のR4350B層、コスト用のFR4内層）。

  b.層全体でDk安定性を維持するために、均一なラミネーション圧力を確保する。

  c.ボード全体での信号損失を回避するために、ブラインド/埋め込みビア（レーザー穴あけ）を使用する。
2. Rogers RFPCBは、標準的なPCBアセンブリプロセスと互換性がありますか？
ほとんどの場合—R4003およびR4350Bは、標準的なリフローはんだ付け（ピーク温度260℃）およびSMT配置で機能します。R5880には、わずかに変更されたプロセスが必要です。
  a.低Dk材料を損傷しないように、リフローピーク温度を下げる（240℃）。
  b.材料劣化を防ぐために、強力な溶剤での洗浄は行わない（イソプロピルアルコールを使用）。
3. Rogers RFPCBの性能をテストするにはどうすればよいですか？

Rogers RFPCBの重要なテストには、次のものがあります。
  a.インピーダンステスト：TDR（Time Domain Reflectometer）を使用して、インピーダンス許容度（R5880で±1%、R4350B/R4003で±2%）を確認します。
  b.挿入損失テスト：VNA（Vector Network Analyzer）を使用して、周波数範囲全体の信号損失を測定します。
  c.熱テスト：赤外線カメラを使用して、高出力コンポーネントからの放熱を確認します。

  d.環境テスト：熱衝撃および湿度テストを実施して、長期的な信頼性を検証します。
4. Rogers材料でコストを削減することは可能ですか？
はい—次の戦略を試してください。
  a.ハイブリッドPCB（RFセクションにRogers、非RFセクションにFR4）を使用して、材料コストを20～30%削減します。
  b.R4350Bの代わりに、低～中周波設計にR4003を選択します。
  c.LT CIRCUITのようなメーカーと協力して、パネルサイズを最適化します（パネルあたりのPCB数を最大化します）。

結論：Rogers材料は高周波RFPCBの未来です
電子機器が高周波数（5G mmWave、6G、高度なレーダー）に向かうにつれて、FR4のような一般的な材料の限界は無視できなくなります。Rogers R4350B、R4003、R5880は、安定した誘電特性、超低信号損失、および堅牢な環境耐性により、これらの制限を解決します—重要なRF設計にとって唯一の選択肢となっています。
要約すると：
  a.R5880は、性能が不可欠なmmWaveおよび航空宇宙/防衛のプレミアムな選択肢です。
  b.R4350Bは、5Gおよび中程度のレーダーの用途が広く、性能とコストのバランスが取れています。

  c.R4003は、V2XやWi-Fi 6などの大量の低～中周波設計向けの予算に優しいオプションです。
Rogers材料を成功させるための鍵は、LT CIRCUITのように、独自の処理ニーズを理解しているメーカーと提携することです。特殊な機器、厳格な品質管理、カスタム設計サポートにより、LT CIRCUITは、Rogers RFPCBがお客様のニーズを満たす性能を発揮することを保証します。

今後、Rogers材料は、6G（100～300 GHz）、自動運転車（マルチ周波数レーダー）、宇宙探査（耐放射線設計）において、さらに大きな役割を果たすでしょう。今日、適切なRogers材料と製造パートナーを選択することで、高周波電子機器の次の時代をリードする準備ができます。