Leiterplattentechnisch - Mehrschichtige Hochfrequenz-Mischdruck-PCB-Materialauswahl

Generell hat die Kombination von FR4- und Kohlenwasserstoffmaterialien nur wenige Prozessprobleme. Hauptsächlich reflektiert in der Lochtransfer und Laminierung. Um Löcher auf dieser laminierten Struktur zu drehen, ist es normalerweise notwendig, ein experimentelles Design anzunehmen, um ein geeignetes Vorschub-/Geschwindigkeitsmodell zu etablieren. Das Problem der Laminierung wird hauptsächlich durch den großen Unterschied in der Presskurve von FR4 Prepreg und Hochfrequenzmaterial Prepreg verursacht. Um die Zuverlässigkeit der Platine zu gewährleisten, stehen bei der Verwendung von FR4- und Kohlenwasserstoff-Prepregs einige Methoden zur Überlegung zur Verfügung.

Eine der Methoden besteht darin, FR4-Prepregs durch Hochfrequenz-Prepregs zu ersetzen und eine geeignete Kompressionskurve zu wählen. Der Preis von Hochfrequenz-Prepregs ist billiger als der von Hochfrequenz-Substraten, und wenn alle Prepregs das gleiche Material verwenden, wird der mehrschichtige Hochfrequenz-Hybrid-PCB-Zyklus relativ einfach sein. Wenn FR4 Prepreg nicht ausgetauscht werden kann, muss es nacheinander laminiert werden. Setzen Sie die Laminierzykluskurve des FR4 Prepregs an die erste Stelle und die Laminierzykluskurve des Hochfrequenzmaterials auf die Rückseite.

Die Verwendung von FR4- und Hochfrequenz-PTFE-Schaltungsmaterialien zur Bildung einer mehrschichtigen Hochfrequenz-Hybrid-Leiterplatte steht in der Regel vor größeren Herausforderungen. Es wird jedoch einige Ausnahmen geben. Weil es einige Arten von PTFE-basierten Materialien gibt, die einfachere Schaltungs-Herstellungsverfahren als andere PTFE-Materialien haben. Obwohl keramische PTFE-Substratmaterialien in Schaltkreisherstellungsprozessen weniger berücksichtigt werden als reine PTFE-Substratmaterialien, sind Lochtransfer, PTH-Behandlung und Dimensionsstabilität einige Dinge, die berücksichtigt werden müssen.

Die wichtigste Überlegung, wenn PTH Löcher dreht, ist PTFE, das weicher als FR4 ist. Wenn das Bohrwerkzeug durch die Gelenkoberfläche weicher und harter Materialien geht, wird das weiche Material auf eine bestimmte Länge an der Lochwand des PTH gestreckt. Dies kann zu einem sehr ernsthaften Zuverlässigkeitsproblem führen. Normalerweise können durch experimentelles Design und Forschung über die Lebensdauer des Bohrwerkzeugs der richtige Vorschub und Bohrgeschwindigkeit erhalten werden. In vielen Fällen passiert dies nicht, wenn das Bohrwerkzeug zum ersten Mal verwendet wird. Daher kann durch die Steuerung der Lebensdauer des Bohrwerkzeugs die Auswirkung dieses Problems minimiert werden.

Aufmerksamkeit sollte auf die galvanische Behandlung von PTH-Löchern aus zwei Arten von Materialien gelegt werden. Der Plasmazyklus kann zwei verschiedene Zyklen oder einen Zyklus mit verschiedenen Stufen erfordern. FR4-Material wird im ersten Plasmazyklus verarbeitet und PTFE-Material im zweiten Plasmazyklus. Normalerweise verwendet FR4 Plasma-Prozess CF4-N2-O2 Gas und PTFE verwendet Helium oder Hydrazin Gas. Um die Feuchtigkeitslöslichkeit der Durchgangslochwand zu verbessern, wird empfohlen, Helium zur Behandlung des PTFE-Materials zu verwenden. Wenn das Nassverfahren in der PTH-Behandlung verwendet werden soll, behandeln Sie bitte FR4-Material zuerst mit Kaliumpermanganat und behandeln Sie PTFE-Material dann mit Natriumnaphthalin.

Dimensionsstabilität oder Skalierung ist auch ein Problem bei PTFE- und FR4-Mischmaterialien (mehrschichtige Hochfrequenz-Mischplatine). Indem der mechanische Druck auf das PTFE-Material so weit wie möglich reduziert wird, kann sein Auftreten reduziert werden. Es wird nicht empfohlen, das Material kräftig zu schrubben, da es den zufälligen mechanischen Druck des Materials erhöht. Es wird empfohlen, ein chemisches Reinigungsverfahren anzuwenden, um den nachfolgenden Kupferbehandlungsprozess vorzubereiten. Je dicker das PTFE-Material, desto weniger das Problem der Dimensionsstabilität. Das PTFE-Material, das mit Glasgewebe hinzugefügt wird, hat eine bessere Dimensionsstabilität.

Kurz gesagt, es wird eine kleine Menge von Kompatibilitätsproblemen bei der Herstellung von mehrschichtigen Hochfrequenz-Hybrid-Leiterplatten geben, die aus FR4 und Hochfrequenzmaterialien bestehen. Einige Schlüsselpunkte im Schaltkreisherstellungsprozess erfordern jedoch eine spezielle Behandlung.