В області свисока-частотазв’язку, матеріали Rogers стали основним вибором для виробництва високо-продуктивних друкованих плат завдяки їхній низькій діелектричній проникності, низькому коефіцієнту втрат і чудовій термічній стабільності. Цей тип друкованих плат широко використовується в сценаріях, які вимагають надзвичайно високої ефективності передачі сигналу, таких як базові станції 5G, супутниковий зв’язок, радарні системи тощо. Його процес обробки значно відрізняється від звичайногоfr4друкована плата, і для забезпечення максимальної продуктивності матеріалу необхідний точний контроль процесу.
Потік обробки високочастотної друкованої плати Rogers-
Під час обробки високо-частотної друкованої плати Роджерса необхідно збалансувати характеристики матеріалу та вимоги до-високочастотної продуктивності, і процес можна розділити на шість основних етапів:
1. Вибір матеріалу та попередня обробка
Такі матеріали Роджерса, як RO4350B, RO4003C тощо, необхідно точно підібрати відповідно до вимог до діелектричної проникності та товщини конструкції продукту. Після отримання матеріалів необхідний ретельний візуальний огляд для усунення поверхневих подряпин і окислення, викликаних неправильним транспортуванням або зберіганням.
2. Виготовлення схеми внутрішнього шару
Схема внутрішнього рівня є основним носієм передачі сигналу, і точність має бути забезпечена за допомогою таких кроків:
Нанесення та експонування плівки: використовується високо-точна суха плівка, а також машина для вакуумного ламінування, щоб забезпечити щільне прилягання шару плівки до поверхні підкладки, уникаючи залишкових бульбашок; У процесі експонування використовується обладнання для прямого лазерного зображення для точного перенесення малюнка схеми на суху плівку, забезпечуючи точність ширини лінії.
Травлення та виявлення: використання кислого травильного розчину, досягнення рівномірного травлення контуру шляхом контролю температури травлення та тиску розпилення; Після травлення перевірте дефекти, такі як розриви в ланцюгах і короткі замикання через обладнання AOI, щоб переконатися в цілісності внутрішнього шару схеми.
3. Ламінований процес
Розшаровування є ключовим фактором у визначенні продуктивності друкованої плати Роджерса, тому необхідно вирішити проблеми сумісності різних матеріалів, таких як змішане ламінування Роджерса та FR4.
Дизайн укладання: розрахуйте товщину шарів на основі вимог до імпедансу та обґрунтовано встановіть напівзатверділий лист між підкладкою Роджерса та FR4, щоб забезпечити міцність з’єднання між шарами.
Контроль параметрів стиснення: використовується ступінчастий режим нагріву та тиску, максимальна температура та тиск встановлюються відповідно до моделі матеріалу, щоб уникнути локального розшарування, спричиненого нерівномірним тиском.
4. Свердління та металізація отворів
Високочастотні сигнали чутливі до продуктивності передачі переходів і вимагають точних операцій для зменшення втрати сигналу
Свердління: використовуйте свердло з твердого сплаву, регулюйте швидкість свердління та швидкість подачі відповідно до високої твердості матеріалу Роджерса та уникайте задирок або залишків смоли на стінці отвору.
Осадження міді та гальванічне покриття: хімічне осадження міді використовується для формування рівномірного провідного шару на стінці отвору з подальшим процесом кислотного міднення для потовщення міді в отворі, що забезпечує провідність і механічну міцність отвору.
5. Проводка зовнішнього шару та обробка поверхні
Зовнішній шар схеми безпосередньо впливає на якість передачі сигналу, тому необхідно ретельно контролювати наступні аспекти:
Травлення схеми: використання того самого процесу експозиції LDI та кислотного травлення, що й внутрішній шар, що забезпечує точне вирівнювання між зовнішнім і внутрішнім шарами схеми.
Обробка поверхні: щоб покращити здатність до пайки та стійкість до окислення контактних площадок для припою, високо-частотні друковані плати Роджерса часто використовують технологію занурення золота для контролю товщини шару золота та шару нікелю, уникаючи втрати сигналу через надмірну товщину шару золота.
6. Формування та остаточна перевірка
Відповідно до розроблених замовником зовнішніх розмірів, фрезерні верстати з ЧПК використовуються для обробки формою, а вибір інструменту повинен відповідати характеристикам твердості матеріалів Rogers, щоб уникнути розтріскування країв. Остаточна перевірка включає випробування імпедансу (з використанням тестера імпедансу TDR, щоб переконатися, що відхилення значення імпедансу знаходиться в розумному діапазоні), випробування опору ізоляції та повну перевірку зовнішнього вигляду для усунення не-відповідних продуктів із дефектами лінії та пустотами в стінках.
Запобіжні заходи для обробки високочастотної плати Роджерса
Під час обробки високочастотної друкованої плати Роджерса необхідно уникнути втрати продуктивності через невідповідність характеристик матеріалів і процесів. Основні міркування включають:
Контроль сумісності матеріалів: існує різниця в коефіцієнті теплового розширення між матеріалом Rogers і FR4. Під час змішування та пресування необхідно вибрати напівзатверділий лист, наприклад, використовувати PP з низькою текучістю та оптимізувати параметри пресування, щоб зменшити напругу між шарами та уникнути розшарування під час подальшого використання.
Гарантія точності імпедансу: на додаток до вибору підкладки, незначні зміни ширини ланцюга, товщини міді та товщини діелектрика можуть впливати на значення імпедансу. Під час обробки необхідний -моніторинг факторів травлення в режимі реального часу та регулярне калібрування обладнання LDI для забезпечення стабільності імпедансу.
Стандартизація обробки поверхні: матеріал Роджерса має відносно гладку поверхню, і перед осадженням міді потрібна спеціальна обробка мікротравленням (наприклад, з використанням змішаного розчину сірчаної кислоти та перекису водню), щоб збільшити шорсткість поверхні, покращити адгезію покриття та уникнути відшарування покриття.
Управління чистотою: Весь процес обробки повинен підтримувати чисте середовище, щоб уникнути забруднення пилом і маслом на поверхні підкладки, особливо на етапі укладання перед ламінуванням. Субстрат слід перенести через вакуумну машину для відсмоктування, щоб зменшити забруднення, спричинене контактом людини.