發(fā)布日期:2022-06-10 15:30:10 | 關(guān)注:3428
高頻板多層混壓PCB板需要使用比傳統(tǒng)普通多層PCB板不一樣關(guān)鍵特性的材料。高頻板混合板可以是FR4和所有國(guó)產(chǎn)或者進(jìn)口的高頻板材的混合,或者不同DK的高頻板材的混和。隨著技術(shù)的革新,混合結(jié)構(gòu)正變得越來(lái)越流行。這不但帶來(lái)了好處,但面臨的挑戰(zhàn)同樣需要我們更好的去理解。
使用高頻板多層混壓板的原因主要有3個(gè):成本,改善可靠性和增強(qiáng)電性能。高頻線路板材料比FR4要貴很多。有時(shí)候,使用FR4和高頻線路板的混壓可以解決成本的問(wèn)題。很多時(shí)候,高頻板多層混壓PCB板有些線路對(duì)電性能要求很高,有些則要求不高。這種情況下,對(duì)電性能要求不高的部分就會(huì)使用FR4,而對(duì)電性能要求高的部分就會(huì)使用更貴的高頻材料。
另外一個(gè)使用高頻板多層混壓PCB板的原因是當(dāng)使用的PCB板材料的CTE值比較高的時(shí)候,可以提升可靠性。一些高頻的PTFE材料具有高CTE的特性,而這個(gè)會(huì)造成可靠性的問(wèn)題。當(dāng)一個(gè)低CTE的FR4材料和一個(gè)高CTE材料結(jié)合在一起做成高頻板多層線路板的時(shí)候,復(fù)合CTE是可以接受的。一些使用不同DK的材料混壓的目的是要提升電性能。在一些合路器和濾波器的應(yīng)用里面,使用不同DK值材料的混壓,會(huì)有利于電性能的提升。FR4和高頻材料的混合正變得越來(lái)越普遍,因?yàn)镕R4和絕大多數(shù)的高頻線路板材料很少有兼容性的問(wèn)題。然而,有幾個(gè)高頻線路板制造的問(wèn)題還是值得關(guān)注。
在混壓結(jié)構(gòu)中使用高頻板材會(huì)造成因?yàn)樘厥夤に嚨木壒识鸬臏囟鹊臉O大的差異?;蒔TFE的高頻材料在線路的制造過(guò)程中會(huì)帶來(lái)很多的問(wèn)題,因?yàn)樾枰厥獾你@孔和過(guò)孔電鍍PTH的準(zhǔn)備要求。基于碳?xì)錁?shù)脂的板材卻很好加工,使用跟標(biāo)準(zhǔn)的FR4一樣的線路制作流程,技術(shù)就可以了。
FR4和基于碳?xì)錁?shù)脂材料的高頻板材的混壓基本沒(méi)有加工制造的問(wèn)題。最主要的問(wèn)題是鉆孔和壓合。要建立一個(gè)正確的鉆頭feed和鉆孔速度,需要設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。FR4PP片的壓合是一個(gè)問(wèn)題,因?yàn)樾枰粋€(gè)跟碳?xì)涓哳l材料非常不一樣的ramprate坡值(溫升率)。為了有更可靠的混壓,有幾個(gè)選項(xiàng)值得考慮。第一,用高頻材料的PP片取代FR4的P片,并使用正確的壓合循環(huán)laminationcycle高頻材料的P片通常不會(huì)像覆銅板那么貴,并且,同種材料的粘合層更有利于更加簡(jiǎn)單的壓合循環(huán)lamination cycle當(dāng)FR4P片不能被取代的時(shí)候,就必須安順序壓合:先壓FR4的P片,接著再壓高頻材料的P片。
FR4和PTFE 材料的混壓就更具有挑戰(zhàn)性了,但是也有例外。有一些不同類型的PTFE覆銅板,其中一些比另外一些更容易加工。即使陶瓷填料的PTFE覆銅板相對(duì)存 PTFE來(lái)說(shuō),加工問(wèn)題更少些,但同樣需要考慮鉆孔,PTH過(guò)孔電鍍準(zhǔn)備和尺寸穩(wěn)定性。
PTH鉆孔最大的問(wèn)題是PTFE材料相對(duì)比較軟,而FR4比較硬。當(dāng)鉆PTH并且鉆孔工具,孔里面會(huì)有一些軟的材料延伸覆蓋到PTH的孔壁。這個(gè)會(huì)造成嚴(yán)重的可靠性問(wèn)題。通常,鉆頭和鉆孔速度必須由經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師來(lái)決定,并且鉆頭的使用壽命也值得研究。很多時(shí)候,flapdefect在鉆頭早期使用的時(shí)候并不會(huì)出現(xiàn),所以,更好的理解鉆頭的壽命對(duì)減少這樣的擔(dān)心是非常重要的。PTH準(zhǔn)備必須針對(duì)以下兩種類型的材料:電鍍的通孔工藝等離子循環(huán)可能需要2個(gè)不同的循環(huán)或者一個(gè)循環(huán),但多個(gè)階段。在第一個(gè)等離子循環(huán)里面,應(yīng)該先處理FR4材料,然后第二個(gè)循環(huán)再處理PTFE材料。通常,在等離子處理工藝?yán)锩?,F(xiàn)R4用CF4-N2-O2氣體,而PTFE用He或者NH氣體。對(duì)于PTFE材料,了改善過(guò)孔孔壁的可濕性,更好的建議是使用 helium(He)氦。如果在準(zhǔn)備PTH的時(shí)候要使用wetprocessing,那么先對(duì)FR4執(zhí)行 permanganate工藝,然后再對(duì)PTFE材料做sodiumnaphthalene處理。
對(duì)于FR4和PTFE材料的高頻板多層混壓PCB板,尺寸穩(wěn)定性或者縮放必然會(huì)是一個(gè)問(wèn)題。通過(guò)盡量減少作用在PTFE材料上的機(jī)械壓力,可以減少問(wèn)題的發(fā)生。Scrubbingthepanel induces random mechanical stresses and is notrecommended對(duì)于準(zhǔn)備銅箔接下來(lái)的工藝流程,化學(xué)清洗工藝會(huì)是一個(gè)更好的辦法。越厚的PTFE覆銅板,出現(xiàn)尺寸穩(wěn)定性的問(wèn)題就越少。同樣,有玻纖增強(qiáng)的PTFE基材在尺寸方面也會(huì)更加穩(wěn)定。
總的來(lái)說(shuō),F(xiàn)R4和高頻線路材料的混壓PCB板制造基本沒(méi)有什么兼容性的問(wèn)題。但是幾種對(duì)于線路板制造的擔(dān)心仍然值得注意。為了有更好的結(jié)果,當(dāng)需要高頻板多層混壓PCB板的時(shí)候,建議高頻線路板廠于材料制造商先進(jìn)行溝通,交流,討論。