В областивысокая-частотаВ связи с этим материалы Rogers стали основным выбором для производства высокопроизводительных печатных плат-из-за их низкой диэлектрической проницаемости, низкого коэффициента потерь и превосходной термической стабильности. Этот тип печатной платы широко используется в сценариях, требующих чрезвычайно высокой эффективности передачи сигнала, таких как базовые станции 5G, спутниковая связь, радиолокационные системы и т. д. Процесс ее обработки существенно отличается от обычного.fr4печатная плата, и для обеспечения максимальных характеристик материала требуется точный контроль процесса.
Процесс обработки высокочастотной-платы Rogers
При обработке высокочастотных печатных плат Rogers необходимо сбалансировать характеристики материала и требования к высокочастотным характеристикам. Этот процесс можно разделить на шесть основных этапов:
1. Выбор материала и предварительная обработка
Материалы Rogers, такие как RO4350B, RO4003C и т. д., должны быть точно подобраны в соответствии с требованиями по диэлектрической проницаемости и толщине, указанными в конструкции изделия. После получения материалов требуется строгий визуальный осмотр для устранения царапин на поверхности и окисления, вызванных неправильной транспортировкой или хранением.
2. Производство схем внутреннего слоя.
Схема внутреннего слоя является основным носителем передачи сигнала, и точность должна быть обеспечена с помощью следующих шагов:
Нанесение и экспонирование пленки: используется высокоточная-сухая пленка и вакуумный ламинатор, обеспечивающий плотное прилегание слоя пленки к поверхности подложки, избегая остаточных пузырьков; В процессе экспонирования используется оборудование прямой лазерной визуализации для точного переноса рисунка схемы на сухую пленку, обеспечивая точность ширины линии.
Травление и обнаружение: использование кислотного травильного раствора, достижение равномерного травления схемы путем контроля температуры травления и давления распыления; После травления проверьте дефекты, такие как разрывы в цепях и короткие замыкания, с помощью оборудования AOI, чтобы убедиться в целостности цепи внутреннего слоя.
3. Ламинированный процесс
Многослойность является ключевым фактором, определяющим производительность печатной платы Rogers, и необходимо решать проблемы совместимости различных материалов, таких как смешанная ламинация Rogers и FR4.
Конструкция штабеля: рассчитайте толщину слоев на основе требований к импедансу и разумно установите полуотвержденный лист между подложкой Rogers и FR4, чтобы обеспечить прочность межслойного соединения.
Контроль параметров сжатия: при использовании ступенчатого режима нагрева и повышения давления максимальная температура и давление устанавливаются в соответствии с моделью материала, чтобы избежать локального расслоения, вызванного неравномерным давлением.
4. Сверление и металлизация отверстий.
Высокочастотные сигналы чувствительны к характеристикам передачи переходных отверстий и требуют точных операций для уменьшения потерь сигнала.
Сверление: используйте сверло из твердого сплава, разумно отрегулируйте скорость сверления и подачу в соответствии с высокой твердостью материала Rogers и избегайте заусенцев или остатков смолы на стенках отверстия.
Нанесение меди и гальваническое покрытие: химическое осаждение меди используется для формирования однородного проводящего слоя на стенке отверстия с последующим процессом кислотного меднения для утолщения меди отверстия, обеспечивая проводимость и механическую прочность переходного отверстия.
5. Наружный слой проводки и обработка поверхности.
Внешний слой схемы напрямую влияет на качество передачи сигнала, и необходимо тщательно контролировать следующие аспекты:
Травление схемы: используется тот же процесс воздействия LDI и кислотного травления, что и для внутреннего слоя, что обеспечивает точное выравнивание между внешним и внутренним слоями схемы.
Обработка поверхности: чтобы улучшить паяемость и стойкость к окислению контактных площадок, на высокочастотных печатных платах Rogers часто используется технология иммерсионного золота для контроля толщины слоев золота и никеля, чтобы избежать потерь передачи сигнала, вызванных чрезмерной толщиной слоя золота.
6. Формование и окончательная проверка.
В соответствии с внешними размерами, спроектированными заказчиком, для обработки штамповки используются фрезерные станки с ЧПУ, а выбор инструмента должен соответствовать характеристикам твердости материалов Rogers, чтобы избежать растрескивания кромок. Окончательная проверка включает в себя испытание импеданса (с использованием тестера импеданса TDR, чтобы убедиться, что отклонение значения импеданса находится в разумном диапазоне), испытание сопротивления изоляции и полную проверку внешнего вида для исключения-несоответствующей продукции с дефектами проводов и пустотами в стенках отверстий.
Меры предосторожности при высокочастотной обработке печатных плат Rogers
При обработке высокочастотных печатных плат Rogers-необходимо избегать потери производительности, вызванной несоответствием характеристик материалов и процессов. Основные соображения включают в себя:
Контроль совместимости материалов: существует разница в коэффициенте теплового расширения между материалом Rogers и FR4. При смешивании и прессовании необходимо выбирать полуотвержденный лист, например, использовать полипропилен с низкой текучестью и оптимизировать параметры прессования, чтобы уменьшить межслойное напряжение и избежать расслоения во время последующего использования.
Гарантия точности импеданса. Помимо выбора подложки, на значения импеданса могут повлиять незначительные изменения ширины цепи, толщины меди и толщины диэлектрика. Во время обработки требуется мониторинг-факторов травления в режиме реального времени и регулярная калибровка оборудования LDI для обеспечения стабильности импеданса.
Стандартизация обработки поверхности: материал Роджерса имеет относительно гладкую поверхность, и перед нанесением меди требуется специальная обработка микротравлением (например, с использованием смешанного раствора серной кислоты и перекиси водорода), чтобы увеличить шероховатость поверхности, улучшить адгезию покрытия и избежать отслаивания покрытия.
Контроль чистоты: весь процесс обработки должен поддерживать чистоту окружающей среды, чтобы избежать загрязнения поверхности подложки пылью и маслом, особенно на этапе укладки перед ламинированием. Субстрат следует переносить через вакуумную аспирационную машину, чтобы уменьшить загрязнение, вызванное контактом с человеком.