Металлизированная печатная плата RO4350+FR4 со смешанным давлением и металлизированными полуотверстиями сочетает в себе отличные характеристики высокочастотного сигнала RO4350 с ценовым преимуществом FR4, что делает ее основным экономически-эффективным решением в области высокочастотной связи и прецизионного оборудования обнаружения. Однако различия в физических свойствах двух подложек в сочетании с особыми структурными требованиями к металлизированным полуотверстиям привели к четырем трудностям при производстве сердцевины, которые требуют целенаправленных технологических прорывов для достижения стабильного массового производства.
Проблема межслойного склеивания: прорыв в совместимости двух подложек
Система смол и коэффициент теплового расширения RO4350 и FR4 значительно различаются, а плавление границ раздела при непосредственном смешивании плохое. После высоко-охлаждения при высокой температуре из-за разницы напряжений могут возникнуть расслоение и коробление, что является основной причиной и сложностью процесса.
Оптимизация адаптации материала: отказ от обычного полуотвержденного листа FR4 и использование специального клейкого листа Rogers 2929, его диэлектрическая проницаемость Dk=2.9, диэлектрические потери tan δ.<0.003, and interlayer peel strength can be improved by more than 57%.
Конструкция буфера переходного слоя: совместимый переходный слой добавляется между RO4350 и FR4 для постепенного распределения КТР в направлении Z, уменьшая разницу в КТР между двумя подложками до 10 % и поглощая термическое напряжение.
Симметричная структура штабелирования: благодаря использованию конструкции зеркальной укладки с центральным слоем печатной платы в качестве оси симметрии, такой как структура «RO4350B/PP/FR-4 × 6/PP/RO4350B», термическое напряжение компенсируется в нескольких слоях, уменьшая коробление с 1,2% до 0,5% после термоциклирования.
Контроль стабильности размеров: контроль риска потери точности после смешанного растрескивания под давлением
Скорость усадки RO4350 и FR4 не синхронизирована, и после охлаждения под смешанным давлением они склонны к общему растяжению или локальному вздутию, что приводит к смещению положения полуотверстия и напрямую влияет на последующую точность центровки сверления.
Предварительная обработка усадки: обработка предварительной усадки проводится на двух подложках перед смешиванием и прессованием, чтобы заранее снять некоторое внутреннее напряжение, что значительно уменьшает разницу в усадке после смешивания и прессования.
Пошаговый процесс прессования: при использовании сегментированной ступенчатой кривой нагрева скорость нагрева снижается с обычных 3 град/мин до 1,2 град/мин. Напряжение уравновешивается и снимается через 15–20 минут изоляции на платформе с углом наклона 170 градусов, чтобы избежать концентрации напряжений и деформации размеров.
Коррекция плоскостности после смешивания: добавьте этапы обнаружения плоскостности и физической коррекции после смешивания, чтобы гарантировать, что плоскостность листа, поступающего на этап обработки полуотверстий, соответствует требованиям точности ± 0,1 мм/100 мм.
Сложности обработки полуотверстий: адаптация процесса дифференцированной подложки
RO4350 имеет более высокую твердость, чем FR4, и существует значительная разница в коррозионной стойкости и адгезии металла между двумя материалами. Обычные однородные процессы подвержены таким проблемам, как неравномерный размер пор, шероховатые стенки пор и неравномерное покрытие.
Оптимизация параметров сверления: выберите специализированное сверло из твердого сплава, совместимое с двумя типами твердости основы, уменьшите скорость сверления и плавный переход на стыке RO4350 и FR4, а также избегайте неровных стенок отверстия, вызванных внезапными изменениями силы на сверле.
Сегментное удаление отверстий: в зависимости от разницы в химической толерантности между двумя материалами концентрация средства для удаления отверстий и время обработки корректируются поэтапно, чтобы тщательно удалить остатки высверливания на поверхности RO4350 и избежать чрезмерной коррозии основания FR4.
Специальный процесс фрезерования: используется двойная V-образная траектория резания, на краю полуотверстия добавляется направляющее отверстие для предварительного удаления лишней медной пленки, а пазовая фреза используется для оптимизации скорости и скорости падения, уменьшая образование медных пиков от источника.
Гарантия надежности покрытия: Улучшение целостности покрытия на границе раздела смешанных давлений.
Небольшие зазоры на границе раздела смешанного давления могут легко привести к недостаточному проникновению гальванического раствора, что приведет к образованию вакансий в покрытии, слабой адгезии и другим проблемам. Длительное использование может легко привести к коррозии или плохому контакту.
Специальная активация интерфейса: перед гальванопокрытием на интерфейсе смешанного давления проводится плазменная очистка и активационная обработка для удаления остаточных примесей и улучшения адгезионной основы покрытия.
Процесс импульсного гальванического покрытия: импульсное гальванопокрытие используется вместо обычного гальванического покрытия постоянным током, чтобы улучшить способность проникновения гальванического раствора в межфазные зазоры, обеспечить равномерную толщину покрытия на внутренней стенке полуотверстия и стабилизировать толщину меди в отверстии на уровне 20 мкм или выше.
Удаление заусенцев после обработки: после формирования полуотверстия оно подвергается щелочному травлению и микротравлению для полного удаления остаточных медных заусенцев, что позволяет избежать таких проблем, как перемычки коротких замыканий и виртуальная пайка во время сварки.