當前位置:首頁 ? 常見問題 ? 淺談高頻微波板特殊技術(shù)工藝要求
近幾年,歐美高頻板材供應商Rogers、Arlon、Taconic、Metclad、GIL日本Chukoh開始進軍中國市場,并開始在中國投資。高頻微波板市場看好的同時,與一般的電路板有什么不一樣的技術(shù)工藝要求呢?
為什么高頻微波板技術(shù)工藝要求異于普通電路板
高頻微波板是高頻信號傳輸,要求成品印制板導線的特性阻抗是嚴格的,板的線寬通常要求±0.02mm(最嚴格的是±0.015mm)。因此,蝕刻過程需嚴格控制,光成像轉(zhuǎn)移用的底片需根據(jù)線寬、銅箔厚度而作工藝補償。
高頻微波電路板的線路傳送的不是電流,而是高頻電脈沖信號,導線上的凹坑、缺口、針孔等缺陷會影響傳輸,任何這類小缺陷都是不允許的。有時候,阻焊厚度也會受到嚴格控制,線路上阻焊過厚、過薄幾個微米也會被判不合格。熱沖擊288℃,10秒,1~3次,不發(fā)生孔壁分離。對于聚四氟乙烯板,要解決孔內(nèi)的潤濕性,作到化學沉銅孔內(nèi)無空穴,電鍍在孔內(nèi)的銅層經(jīng)得起熱沖擊,這是作好Teflon孔化板的難點之一。正因為如此,許多基材廠商研發(fā)生產(chǎn)出ε高一點,而化學沉銅工藝同常規(guī)FR4作法一樣的替代品,Rogers Ro4003(ε3.38)和西安704廠的LGC-046(ε3.2±0.1)就是這類產(chǎn)品。翹曲度:通常要求成品板0.5~0.7%。
高頻微波板的技術(shù)工藝難點
基于聚四氟乙烯板的物理、化學特性,使其加工工藝有別于傳統(tǒng)的FR4工藝,若按常規(guī)的環(huán)氧樹脂玻纖覆銅板相同條件加工,則無法得到合格的產(chǎn)品。
(1)鉆孔:基材柔軟,鉆孔疊板張數(shù)要少,通常0.8mm板厚以兩張一疊為宜;轉(zhuǎn)速要慢一些;要使用新鉆頭,鉆頭頂角、螺紋角有其特殊的要求。
(2)印阻焊:板子蝕刻后,印阻焊綠油前不能用輥刷磨板,以免損壞基板。推薦用化學方法作表面處理。要做到這一點:不磨板,印完阻焊后線路和銅面均勻一致,沒有氧化層,決非易事。
(3)熱風整平:基于氟樹脂的內(nèi)在性能,應盡量避免板材急速加熱,噴錫前要作150℃,約30分鐘的預熱處理,然后馬上噴錫。錫缸溫度不宜超過245℃,否則孤立焊盤的附著力會受到影響。
(4)銑外形:氟樹脂柔軟,普通銑刀銑外形毛刺非常多,不平整,需要以合適的特種銑刀銑外形。
(5)工序間運送:不能垂直立放,只能隔紙平放筐內(nèi),全過程不得用手指觸摸板內(nèi)線路圖形。全過程防止擦花、刮傷,線路的劃傷、針孔、壓痕、凹點都會影響信號傳輸,板子會拒收。
(6)蝕刻:嚴格控制側(cè)蝕、鋸齒、缺口,線寬公差嚴格控制±0.02mm。用100倍放大鏡檢查。
(7)化學沉銅:化學沉銅的前處理是制造Teflon板的最大難點,也是最關(guān)鍵的一步。有多種方法作沉銅前處理,但總結(jié)起來,能穩(wěn)定質(zhì)量適合于批量生產(chǎn)的,不外乎兩種方法:
方法一:化學法:金屬鈉加荼四氫膚喃等溶液,形成荼鈉絡(luò)合物,使孔內(nèi)聚四氟乙烯表層原子受到浸蝕達到潤濕孔的目的。這是經(jīng)典成功的方法,效果良好,質(zhì)量穩(wěn)定,但毒性大,金屬鈉易燃,危險性大,需專人管理。
方法二:Plasma(等離子體)法:需要進口的專用設(shè)備,在抽真空的環(huán)境下,在兩個高壓電極之間注入四氟化碳(CF4)或氬氣(Ar2)氮氣(N2)、氧氣(O2)氣體,印制板放在兩個電極之間,腔體內(nèi)形成等離子體,從而把孔內(nèi)鉆污、臟物除掉。
對ε3.38和Rogers Ro4003高頻基材,具有聚四氟乙烯玻纖基材類似的高頻性能,又具有FR4基材類似的容易加工的特點,這是以玻纖和陶瓷作填料,玻璃化溫度Tg>280℃的高耐熱材料。這種基材鉆孔非常耗鉆頭,需使用特殊的鉆機參數(shù),銑外形要常換銑刀;但其它加工工藝類似,不需要作特殊的孔處理,所以得到了許多PCB廠和客戶的認可,但Ro4003不含阻燃劑,板子到達371℃,板子可引起燃燒。國營704廠LGC-046板材,為改性聚苯醚(PPO)型,介電常數(shù)3.2,加工性能同F(xiàn)R4,這個產(chǎn)品在國內(nèi)亦獲得不少單認可使用。
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