一、叠层结构要求:罗杰斯板不能用"普通四层板"结构
这是罗杰斯高频板阻抗设计区别于普通板的核心要求:
普通四层板是"2/3 层一张芯板,上下压 PP(半固化片)来控制外层阻抗",而 PP 在压合填充时厚度不稳定、流胶不均,会导致外层阻抗漂移,不适合罗杰斯高频板。
正确做法是采用"双芯板结构":即外层阻抗线的参考介质由芯板(Core)提供,因为芯板中间的介质厚度稳定可控,能保证外层阻抗线信号稳定。

芯板厚度与中间介质厚度都可调,但阻抗线宽/线距必须跟着叠层一起调整,不能只改叠层不改线宽。
两种常见罗杰斯高频板阻抗叠层示例(以 RO4350B,Dk=3.48 为例):
双面板/顶底层都有信号线:L1/L2 与 L3/L4 各用一张 RO4350B 0.254mm 芯板,中间用 0.1+0.73+0.1mm 介质填充。
仅顶层(或底层)有信号线:信号层相邻的 L1/L2 用一张 RO4350B 0.254mm,中间填充 0.1+0.73+0.1mm,另一侧 L3/L4 用 0.23mm FR-4。
混压设计:只把承载高频/高速信号的关键层用罗杰斯,电源层、地层和低速层用 FR-4,兼顾性能与成本(罗杰斯价格约为 FR-4 的 5~10 倍)。混压时叠层要保证高频层紧邻完整参考平面。
二、阻抗计算与仿真要求
必须用专业工具计算,不能靠凭经验估:罗杰斯官方的 MWI(Microwave Impedance Calculator)微波阻抗计算器内置了精确的材料参数模型(含 Dk 随频率变化的数据);PCB 厂和设计端常用 Polar SI9000/SI8000。
计算要用"厂家实测/批次 Dk 值"校正模型:同型号不同批次 Dk 波动虽小(罗杰斯出厂波动 ≤±0.05),但高频下仍会带来阻抗漂移,专业做法是按批次实测 Dk 修正计算。
模型选对:共面波导、微带线、带状线(同介质/不同介质)等模型阻抗差异明显——相同线宽下,微带线阻抗通常比带状线高 10%~15%(微带线有空气介质,等效 Dk 更低)。选错模型,算出来就全错。
把公差算进设计:设计输出应给出"线宽 ± 公差 → 阻抗波动区间",并预留余量,而不是只给一个理想值。
三、布线设计要求
完整参考地平面:高频信号层必须有连续的地平面作参考,高频器件下方禁止挖槽、禁止走线割裂地平面,否则局部阻抗突变。
差分对:严格等长等距布线(长度差一般控制在 5mil 内),差分间距 S 直接决定差分阻抗——间距小于线宽时耦合显著增强,差分阻抗明显低于两倍单端阻抗。
过孔处理:过孔会破坏局部阻抗,尽量少打过孔,射频路径优先用盲埋孔、必要时背钻去除残桩(stub),减少反射。
隔离:高频线与电源、模拟线保持足够间距(一般 ≥3 倍线宽),必要时加地过孔墙(Via Fence)抑制串扰。
七、制造工艺对阻抗的配合要求(设计时需一并考虑)
设计给出的公差最终要靠工艺实现,选板厂和写规格时要对齐以下能力:
线宽公差:高频板需 ≤±0.015mm(约 ±0.6mil),需 LDI 激光直写曝光;≥10GHz 场景要求更严。
介质厚度均匀性:IPC-6018C 要求优于 ±10%,罗杰斯板多层板每层介质厚度偏差最好控制在 ±0.01mm 内。
Dk 批次一致性:选用同批次板材,避免 Dk 波动。
检测:出厂应做 TDR 阻抗测试(IPC-TM-650 2.5.5.7,测试上升时间 ≤35ps),高端要求 100% 全检并附阻抗测试报告,关键射频链路再用 VNA 做插损/回波损耗验证。
八、板材选型与频率的对应关系
阻抗设计的前提是选对板,可按频率快速定位:
≤1GHz:常规 FR-4 即可(Dk≈4.2);
1~10GHz:中高频板材(如 RO4350B、RO4003C);
≥10GHz / 毫米波(77GHz 雷达):必须用高频板(RO3003、RT/duroid 5880 等超低损耗材料)。
