聚四氟乙烯射頻印制板作為高頻板中的一種高頻材料PCB,和眾多高頻微波板一樣,工藝相對比較復(fù)雜,由于聚四氟乙烯基板本身的特性選擇何種多層化粘結(jié)制造方法是設(shè)計(jì)師和工藝人員必須面對的問題。
一般而言,運(yùn)用于聚四氟乙烯介質(zhì)層壓基板材料的射頻帶狀線結(jié)構(gòu)制造,以及其他多層線路制造,粘結(jié)方式的選擇不盡相同,需根據(jù)設(shè)計(jì)需求、相關(guān)企業(yè)多層印制板加工制程能力、產(chǎn)品質(zhì)量及可靠性指標(biāo)等決定??v觀整個(gè)射頻多層板設(shè)計(jì)及加工歷史,可供選擇的粘結(jié)方式,大致可分為下述三類:
一 熱塑性薄膜粘結(jié)
在射頻多層板產(chǎn)生、發(fā)展的整個(gè)過程中,熱塑性薄膜粘結(jié)材料,無論從設(shè)計(jì)選型、還是射頻多層板的加工,都會是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。 通常,在排板制程中,交叉放置薄膜,來實(shí)現(xiàn)多層化裝夾。
其中,往往不為人們認(rèn)識但需要關(guān)注的是,對于被選用的熱塑性薄膜粘結(jié)材料,必須滿足層壓制程中的加熱過程。換言之,該種熱塑性薄膜粘結(jié)材料的熔點(diǎn),需低于射頻介質(zhì)芯板——聚四氟乙烯樹脂的熔點(diǎn)327℃(620oF)。隨著層壓溫度的升高,超過熱塑性薄膜的熔點(diǎn),粘結(jié)膜開始流動,在層壓設(shè)備施加于裝夾板上均勻一致的壓力幫助下,被填充到待粘結(jié)層表面的銅層線路之間。通常,熱塑性薄膜粘結(jié)材料,按照層壓溫度的高低,大致分為以下兩大類型。
(1)220℃層壓溫度控制
此類較低溫度熱塑性薄膜粘結(jié)材料的運(yùn)用,首推羅杰斯公司的3001(圖2)。
在滾滾歲月長河中,與之相似的熱塑性薄膜粘結(jié)材料,尚有nelco公司、arlon公司的榮譽(yù)產(chǎn)品FV6700薄膜(圖3)和Cuclad 6700薄膜(圖4)粘結(jié)材料面向市場,為各自客戶提供多層化粘結(jié)。
(2)290℃層壓溫度控制
有別于上述較低溫度粘結(jié)材料,尚有一種較高層壓溫度的熱塑性薄膜粘結(jié)材料被廣泛使用,也即是杜邦公司的FEP材料(圖5)。
如何選擇,常常依賴于隨后多層線路板加工的工藝路線,包括所經(jīng)歷的熱過程、粘結(jié)所用薄膜的熔點(diǎn)、可靠性需求等。
二,直接粘結(jié)
在射頻材料及相關(guān)射頻電路印制板制造的歷史長河中,多層化實(shí)現(xiàn)的第一種方法,首推直接粘結(jié),或稱熔化粘結(jié)。
直接粘結(jié),實(shí)施起來可能存在某些難題。誠然,該種多層化粘結(jié)方式,省去了粘結(jié)用薄膜材料,但需要將溫度升至介質(zhì)芯板材料的熔點(diǎn)以上,直接將軟化了的聚四氟乙烯表面熔結(jié)在一起(圖1)。
因此,直接粘結(jié)方法的選擇,必須依賴于高溫層壓設(shè)備能力的具備,因此有的企業(yè)無高溫層壓設(shè)備能力的窘境,可以采取借雞下蛋的方式,與相關(guān)聚四氟乙烯介質(zhì)基板生產(chǎn)企業(yè)協(xié)作,解決多層化粘結(jié)難題。
三 ,熱固性半固化片粘結(jié)
第三種粘結(jié)方法,需要選用熱固性粘結(jié)半固化片材料。裝夾填充有該熱固性半固化片材料的待壓多層板,定位裝夾,隨后進(jìn)行程序升溫操作。
熱固性半固化片往往具有較低的粘結(jié)溫度,低于聚四氟乙烯芯板介質(zhì)材料的熔點(diǎn)327℃(620oF)。
隨著層壓溫度的逐漸升高,半固化片樹脂會隨之流動,借助于附加在多層待壓板上均勻一致的壓力下,填充于銅線路圖形之間。
對于傳統(tǒng)FR-4介質(zhì)材料與聚四氟乙烯介質(zhì)層壓板進(jìn)行粘結(jié)的多層混壓板結(jié)構(gòu),根據(jù)經(jīng)驗(yàn),通??蛇x用環(huán)氧樹脂類半固化片材料。但是,選擇環(huán)氧樹脂半固化片時(shí),應(yīng)當(dāng)慎重考慮其對電性能所造成的影響。
此類熱固性半固化片粘結(jié)材料,羅杰斯公司的傳統(tǒng)優(yōu)勢材料,有RO4450B(圖6)。
另外,雅龍公司曾經(jīng)市場占用率較高的25N半固化片(圖7)粘結(jié)材料,也為業(yè)界同仁們廣泛運(yùn)用,獲得了較好的市場收益。
當(dāng)然,傳統(tǒng)聚四氟乙烯介質(zhì)基板制造企業(yè)的泰康利公司,也有其獨(dú)到的半固化片粘結(jié)材料FasrRise 28(圖8)活躍于射頻多層板制造領(lǐng)域。
以上是金瑞欣小編分享的聚四氟乙烯射頻印制板的多層化粘結(jié)制造方法,至于選擇何種方式具體看廠家具體情況和調(diào)價(jià)而定。金瑞欣特種電路是高頻鐳射板廠家,從事線路板制作10年,想了解更多工藝或者PCB制作的問題可以咨詢金瑞欣官網(wǎng)。