Tecnología de PCB - Tecnología de fabricación de PCB multicapa de microondas

La placa de circuito impreso de microondas se refiere a los componentes electrónicos de microondas producidos en laminados recubiertos de cobre de sustratos de microondas específicos utilizando métodos comunes de fabricación de PCB rígidos.

En la actualidad, las líneas de transmisión de señales de alta velocidad utilizadas en placas de circuito impreso se pueden dividir en dos categorías: una es la transmisión de señales de alta frecuencia, que está relacionada con ondas electromagnéticas de radio y transmite señales en ondas sinusoidales, como radares, radio y televisión y comunicaciones (teléfonos móviles, microondas). Comunicación, comunicación de fibra óptica, etc.); La otra es la transmisión de señales lógicas de alta velocidad. Este tipo de productos utilizan la transmisión de señal digital, que está relacionada con la transmisión de ondas cuadradas de ondas electromagnéticas. Este tipo de productos comenzaron a utilizarse principalmente en computadoras y computadoras, y ahora se utilizan. Adecuado para electrodomésticos y productos electrónicos de comunicación.

Para lograr una transmisión de alta velocidad, hay requisitos claros para las características eléctricas del material del sustrato de la placa de circuito impreso de microondas. Para lograr una baja pérdida y un bajo retraso en la transmisión de la señal, se deben seleccionar materiales de sustrato con menor constante dieléctrica y pérdida dieléctrica, generalmente materiales cerámicos, tela de fibra de vidrio, politetrafluoroeftalato y otras resina termostática.

De todas las resina, el PTFE tiene la constante dieléctrica mínima (isla μr) y el ángulo de pérdida dieléctrica truncado (tan isla'), y tiene una buena resistencia a altas temperaturas, bajas temperaturas y Envejecimiento. Es el más adecuado como material de sustrato de alta frecuencia y es la mayor cantidad en la actualidad. Material de sustrato de placa de circuito impreso de microondas.

Este artículo presentará brevemente el proceso de fabricación de dos placas de circuito impreso multicapa de microondas rellenas de polvo cerámico y discutirá con más detalle la tecnología de fabricación laminada utilizada.

2 material de placa de circuito impreso multicapa de microondas

Se estudian principalmente los siguientes dos materiales dieléctrico de alta frecuencia, la tecnología de fabricación de laminados de placas de circuito impreso multicapa de microondas. El primero es el material dieléctrico de alta frecuencia de PTFE reforzado con fibra de vidrio corta (ptfe) relleno de polvo cerámico (rt / 6002 piezas de carburo cementado); El segundo es el laminado recubierto de cobre de resina termostática relleno de polvo cerámico (hoja ro4350).

2.1 proceso de fabricación de placas de circuito impreso multicapa de microondas rellenas de polvo cerámico

2.2 proceso de laminación RT / carburo cementado 6002 2 2.2.1 hojas adhesivas 3001

Con el fin de fabricar placas de circuito impreso multicapa de microondas utilizando placas aislantes de alta frecuencia RT / duroid6002, el proveedor ha desarrollado una placa adhesiva 3001 adecuada para placas aislantes de alta frecuencia de baja constante dieléctrica RT / duroid. Es un polímero de cloro - flúor termoplástico con baja constante dieléctrica y baja pérdida de corte positivo en el rango de frecuencia de microondas.

2.2.2 proceso de laminación

1) arreglos

Coloque alternativamente la placa RT / carburo cementado 6002 y la hoja adhesiva. Para garantizar la precisión de la superposición entre las capas de la placa de circuito impreso multicapa, se utilizan cuatro pines de posicionamiento de ranura para organizar la placa. La temperatura y el tiempo de laminación se controlan colocando la sonda térmica en una zona sin patrón en la capa interior de la placa a suprimir.

2) cierre

Cuando la prensa esté en estado frío (la temperatura habitual de la prensa es inferior a 120 ° c), coloque la placa formada por la disposición anterior en el Centro de la prensa, cierre la prensa y ajuste el sistema hidráulico para obtener la presión necesaria en la zona a presionar. En circunstancias normales, la presión inicial de 100 PSI es suficiente, y luego se aumenta la presión total a 200 PSI para garantizar la fluidez adecuada de la lámina adhesiva.

3) precalentamiento

Arrancar la laminadora y calentarla a 220 ° c. Por lo general, se controla la velocidad máxima de calentamiento para que la diferencia de temperatura entre las placas superior e inferior sea de 1 Grado Celsius a 5 grados celsius.

4) mantener el calor

En general, se mantiene la temperatura a 220 ° C durante 15 minutos, dejando la hoja de unión fundida y con tiempo suficiente para fluir y humedecer la superficie a unir. Para las estructuras de fila más gruesas, el tiempo de espera se puede extender a 30 a 45 minutos.

5) estampado en frío

Cierre el sistema de calefacción y enfríe la placa del horno laminado manteniendo la presión hasta que la temperatura de la placa del horno baje a 120 ° c. Libere la presión y retire la plantilla que contiene el laminado de la laminadora.

2.2.3 problemas existentes y contramedidas

1) falla de unión

La razón es que la superficie de la placa a suprimir utiliza métodos de tratamiento mecánico, como voladura de cenizas volcánicas, cepillado mecánico, etc., y debe utilizar el proceso de tratamiento químico de la superficie. Si la temperatura de aislamiento y el tiempo de aislamiento no son suficientes, la curva de temperatura de laminación debe medirse nuevamente con un termómetro. Otra razón es que la superficie del objeto a suprimir está contaminada con desmoldeadores, humedad, suciedad, etc., y se deben reevaluar la limpieza del molde, los procedimientos de disposición de la placa y las condiciones ambientales.

2) manchas o ampollas en la superficie del laminado

La razón es la presión desigual, el control inadecuado de la temperatura y la limpieza y secado insuficientes de las láminas interiores delanteras a la laminación. La respuesta es seleccionar una plantilla limpia u otro material liso y comprobar la planitud o la presión. La curva de temperatura de laminación se vuelve a detectar con un termo. Revisar los procedimientos de limpieza y secado de las hojas a presionar y revisar las condiciones y el tiempo de almacenamiento de las hojas durante el proceso de preparación y adhesión.

3) deformación

La razón es que la temperatura es demasiado alta o la presión es desigual, y la temperatura y la presión deben controlarse con precisión.

2.3 proceso de laminación de ro4350

2.3.1 prepreg ro4403

Para lograr una adhesión efectiva, el material ro4350 selecciona el blanco preimpregnado ro4403.

2.3.2 proceso de laminación

1) principales parámetros del proceso

Temperatura: 175 grados centígrados;

Presión: 40 kg / cm2;

Tiempo: 2 horas;

Método de amortiguación: 24 hojas de papel Kraft arriba y abajo;

Modo de entrada: entrar en el molde con una temperatura más baja (100 ° c) y comenzar a calcular el tiempo de laminación a 175 ° c;

Método de alivio de presión: se adopta el método de alivio de presión paso a paso.

Después de laminar con las condiciones anteriores, la fuerza de unión entre las capas todavía puede cumplir con los requisitos, pero la planitud de la laminación es pobre. Después de varias pruebas y con referencia a las características de laminación del preimpregnado ro4403 utilizado, se decidió utilizar los siguientes parámetros de proceso para la laminación.

2) método de disposición

De abajo hacia arriba, placa inferior del molde de acero inoxidable / placa de poliéster / 4 ro4350 pieza / 1 preimpregnado ro4403 / 3 ro4350 pieza / 2 preimpregnados ro4403 / 2 ro4350 pieza / 1 preimpregnado ro4403 / 1 ro4350 / 1 pieza / placa de poliéster / tapa superior del molde de acero inoxidable.

Veinticuatro hojas de papel Kraft por lado se utilizan para amortiguar. La temperatura de calentamiento es de 175 ° c. La presión es de 40 kg / cm2 (31 toneladas para moldes seleccionados de 30,48 CM * 25,4 cm (12 pulgadas * 10 pulgadas). Entra en el molde a temperatura ambiente y calienta gradualmente. El tiempo de aislamiento térmico y presión es de 2 horas, y el método de descarga es enfriar y descargar la presión por secciones.

Durante el proceso de laminación real, la temperatura dentro de la placa de prensado se monitorea y mide.

Para controlar el espesor dieléctrico de la placa de circuito impreso multicapa de microondas, se midió el grosor de cada una de las piezas antes y después de la laminación y la planitud de la placa terminada.

Se puede ver que el espesor de la placa de circuito impreso multicapa de microondas de 8 capas es mejor, lo que demuestra un mejor control de los parámetros relacionados.

Todo el proceso de laminación anterior es relativamente largo. Para acortar el ciclo de fabricación y facilitar el control del proceso, se puede utilizar otro preimpregnado, el ro4450b. La tasa de calentamiento de la lámina puede aumentar significativamente, y el tiempo de calentamiento se puede reducir de 2 horas a 50 minutos.

3 Conclusiones

Las placas de circuito impreso de microondas se están desarrollando hacia la diversificación de los sustratos, la alta precisión del diseño, el control informático, la especialización de la fabricación, la diversificación de los recubrimientos superficiales, el mecanizado de forma CNC y la automatización de las pruebas de producción. A través de la investigación sobre el proceso de fabricación de laminación de dos tipos de placas de circuito impreso multicapa de microondas rellenas de polvo cerámico, se ha obtenido cierta experiencia y se ha sentado una base sólida para futuras investigaciones en profundidad.