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多層高頻混壓PCB材料選擇

發(fā)布日期:2021-01-14 15:43:47  |  關(guān)注:1440

    FR4和碳?xì)浠衔锊牧系慕Y(jié)合一般來(lái)說(shuō)只存在少量的制程問(wèn)題。主要體現(xiàn)在轉(zhuǎn)孔和層壓上。在這種層壓的結(jié)構(gòu)上轉(zhuǎn)孔,通常需要采用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)來(lái)建立合適的進(jìn)刀/速度模型。層壓的問(wèn)題主要是由于FR4的半固化片和高頻材料的半固化片的壓合曲線有很大的不同造成的。為保證板材的可靠性,當(dāng)使用FR4和碳?xì)浠衔锇牍袒瑫r(shí),有些方法可供考慮選擇。

    方法之一是用高頻半固化片代替FR4半固化片并選擇合適的壓合曲線。高頻半固化片的價(jià)格和高頻基材相比比較便宜,并且如果所有的半固化片都采用相同的材料,那么多層高頻混壓PCB循環(huán)也會(huì)相對(duì)簡(jiǎn)單。如果FR4的半固化片不能替代,那就必須采用順序?qū)訅旱姆绞?。將FR4半固化片的層壓循環(huán)曲線放在第一位,高頻材料的層壓循環(huán)曲線放在后面。

    使用FR4和高頻PTFE電路材料構(gòu)成多層高頻混壓PCB,通常會(huì)面臨更多的挑戰(zhàn)。但是,也會(huì)有一些例外。因?yàn)橛幸恍┓N類(lèi)的以PTFE為基材的材料相比其它PTFE材料,其電路制程更加簡(jiǎn)單。盡管添加了陶瓷的PTFE基材的材料在電路制程上比純的PTFE基材的材料較少考慮電路制程,但是轉(zhuǎn)孔、PTH處理和尺寸的穩(wěn)定性是幾個(gè)必須考慮的事項(xiàng)。

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    PTH轉(zhuǎn)孔時(shí)主要考慮的是PTFE,其相比FR4來(lái)說(shuō)要軟一些。當(dāng)轉(zhuǎn)孔工具通過(guò)軟硬材料的結(jié)合面時(shí),在PTH的孔壁上,軟的材料會(huì)被拉伸一定的長(zhǎng)度。這可能會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)一個(gè)非常嚴(yán)重的可靠性問(wèn)題。通常,通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和對(duì)轉(zhuǎn)孔工具壽命的研究,可以獲得正確的進(jìn)刀和轉(zhuǎn)孔速度。很多情況下,在轉(zhuǎn)孔工具剛開(kāi)始用的時(shí)候,這種情況并不會(huì)發(fā)生。因此,通過(guò)掌控轉(zhuǎn)孔工具的壽命,可以將此問(wèn)題的影響做到最小化。

    兩種類(lèi)型材料的PTH孔的電鍍處理要加以重視。Plasma循環(huán)可能需要兩個(gè)不同的循環(huán)或者包含不同階段的一個(gè)循環(huán)。FR4材料在第一個(gè)Plasma循環(huán)被處理,PTFE材料在第二個(gè)Plasma循環(huán)被處理。通常,F(xiàn)R4的Plasma工藝用CF4-N2-O2氣體,PTFE使用氦氣或者聯(lián)氨氣體。為提高通孔孔壁的濕溶度,建議使用氦氣來(lái)處理PTFE材料。如果濕法制程備用在PTH處理中,請(qǐng)先用高錳酸鉀處理FR4材料,然后采用鈉萘處理PTFE材料。

    尺寸穩(wěn)定性,或者說(shuō)縮放比例,也是PTFE和FR4混合材料(多層高頻混壓PCB)所面臨的一個(gè)問(wèn)題。通過(guò)最大可能的減少PTFE材料上的機(jī)械壓力,可以降低其的發(fā)生。不建議用力擦洗材料,因?yàn)闀?huì)增加材料的隨機(jī)機(jī)械壓力。建議使用化學(xué)清理工藝,可以為后續(xù)的銅處理工藝做準(zhǔn)備。較厚的PTFE材料,其尺寸穩(wěn)定性的問(wèn)題越少。添加了玻璃編織布的PTFE材料,其尺寸穩(wěn)定性也會(huì)更好。

    總之,由FR4和高頻材料組成的多層高頻混壓PCB的生產(chǎn)制造會(huì)有少量的兼容性問(wèn)題。但一些電路制程上的要點(diǎn)需要被特殊處理。