在现代电子工程领域，尤其是5G通信、基站天线、汽车雷达和高端测量设备中，高频电路的设计永远绕不开一个核心矛盾：如何在高性能与制造成本之间找到最佳平衡点？ 当电路设计既需要处理高速高频信号，又包含大量的低速控制和电源部分时，全部采用昂贵的高频材料将导致成本失控，而全部使用普通的FR-4材料又无法满足严格的信号完整性要求。正是在这种背景下，罗杰斯4350B与FR-4的混压技术 应运而生，成为解决这一行业难题的经典方案。

一、 什么是混压线路板？为何要选择4350B与FR-4混压？

混压线路板，顾名思义，是指在同一个印制电路板（PCB）的层压结构中，使用两种或多种不同介电特性的芯材。具体到本文，就是将罗杰斯RO4350B高频材料 与普通FR-4环氧玻璃布材料 通过特定的工艺压合在一起。

这种组合并非随意之举，而是基于两种材料的鲜明特性：

罗杰斯RO4350B：它是一种碳氢树脂/陶瓷填充的热固性材料，并非传统的PTFE。其核心优势在于：

稳定的介电常数（Dk=3.48±0.05）：在不同频率下性能一致，确保阻抗控制的精确性。

较低的损耗因子（Df=0.0037）：远优于FR-4，能显著减少高频信号的传输损耗。

与FR-4兼容的加工工艺：这是最关键的一点！RO4350B可以采用标准的FR-4多层板压合流程，无需PTFE材料所需的特殊孔处理，极大地降低了加工难度和成本。

普通FR-4：作为一种通用型环氧玻璃布基材，其优势是成本极低、机械强度好、加工工艺非常成熟，但其介电常数随频率变化较大，且在高频下的损耗（Df通常在0.02以上）非常严重，不适合传输高频信号。

选择混压的根本动机：

将RO4350B用于传输高频、高速信号的关键信号层（如射频走线、差分对），以保证信号的纯净和完整性；同时将FR-4用于电源层、接地层以及低速控制信号层，以利用其低成本和高机械强度的优势。这种“好钢用在刀刃上”的策略，实现了性能与成本的完美权衡。

二、 罗杰斯4350B+FR-4混压板的优势分析

卓越的成本效益：这是最直接的优势。相比于全部使用RO4350B或更高级的PTFE材料（如罗杰斯5880），混压方案能节省大量材料成本，尤其是在层数较多、板子面积较大的设计中，成本优势尤为显著。

优化的电气性能：对于核心的高频电路部分，RO4350B提供了接近纯高频板的性能。其稳定的Dk确保了特征阻抗（如50欧姆）的精确性，低Df保证了信号强度，使得系统在增益、噪声和线性度方面表现优异。

出色的结构刚性与可靠性：FR-4材料具有较高的机械强度和刚性，与RO4350B结合后，形成的混压板在整体板翘控制、机械强度和耐热性方面通常优于全部使用软性高频材料的板子，提高了产品在恶劣环境下的可靠性。

设计的灵活性与集成度：工程师可以自由地将射频前端、数字处理单元和电源管理电路高度集成在同一块PCB上。这种系统级（System-in-Board）的设计简化了系统架构，减少了连接器和线缆的使用，进一步提升了整体可靠性并缩小了产品体积。

三、 混压板设计与制造中的关键挑战与对策

混压技术优势明显，但其设计和加工难度远高于普通单材质的PCB。以下是必须重点关注的几个方面：

热应力管理——核心挑战：

问题：RO4350B和FR-4拥有不同的热膨胀系数（CTE）。在PCB压合和焊接（特别是无铅回流焊）的高温过程中，如果CTE差异过大，会导致板翘、分层，甚至导致过孔铜环断裂等致命缺陷。

对策：

对称结构设计：层压结构必须采用严格的对称设计。例如，如果第2-3层是RO4350B芯材，那么在其他对称位置也应有相似的刚性芯材或半固化片（Prepreg）分布，以平衡应力。

选用兼容的半固化片：需要选择能与RO4350B和FR-4都良好粘结的半固化片体系，罗杰斯公司通常会提供配套的建议。

控制压合曲线：PCB制造商需要精心优化压合过程中的升温速率、压力和保温时间，使不同材料能平缓地结合，释放内应力。

阻抗控制的精确性：

问题：混压结构中，信号线可能位于不同介质之间，其阻抗计算比单一介质复杂得多。

对策：必须使用高级的场求解器（如SI9000中的混合介质模型）进行阻抗仿真，充分考虑上下层不同介质的影响。并与PCB制造商在前期进行充分沟通，依据他们的实际工艺能力进行模型校准。

过孔可靠性：

问题：贯穿不同材料的过孔，在热循环中会承受因CTE差异带来的应力，容易发生断裂。

对策：

尽量避免在CTE差异巨大的区域放置重要的过孔。

对关键的连接过孔（如接地过孔），采用盘中孔填孔电镀工艺，可以大大增强其机械强度和可靠性。

PCB制造商的选择——成败关键：

混压板的成功量产，极度依赖于PCB制造商的技术水平和经验。在选择供应商时，必须考察其：

是否有成熟的RO4350B+FR-4混压板量产经验？ 要求查看成功案例和样品。

是否理解并能够执行对称叠层设计和热应力控制？

其阻抗控制能力如何？公差能否达到±10%甚至更严？

在打样阶段，进行严格的热应力测试（如多次回流焊循环）和切片分析，是验证其工艺可靠性的必要步骤。

四、 典型应用场景

5G基站天线单元（AAU）：将RO4350B用于毫米波天线馈电网络和功率放大器部分，FR-4用于控制板和电源分配网络。

汽车雷达模块（77GHz）：雷达收发芯片的射频走线部分采用RO4350B，周边的MCU和电源电路采用FR-4。

微波点对点传输设备：射频前端用RO4350B，数字处理单元用FR-4。

高端测试仪器：在频谱仪、信号发生器的输入输出通道采用RO4350B保证信号质量，内部数字板卡部分使用FR-4。

罗杰斯RO4350B与FR-4的混压技术，是电子工程设计中的一门精妙的平衡艺术。它通过巧妙的材料组合，在不大幅增加成本的前提下，成功地将高频电路的卓越性能与常规电路的经济性融为一体。尽管它在设计和制造上带来了热应力、阻抗控制等挑战，但只要与经验丰富、技术成熟的PCB制造商紧密合作，进行充分的仿真和工艺验证，这些挑战是完全能够被克服的。对于追求高性价比、高集成度及高可靠性的现代射频与微波产品而言，RO4350B+FR-4混压方案无疑是一个经过市场验证的、极具战略价值的明智选择。