Technologie PCB - Plaque de mélange haute fréquence multicouche

Par rapport aux données de la carte PCB multicouche traditionnelle, les caractéristiques clés de la carte hybride haute fréquence multicouche sont très différentes. Il peut utiliser non seulement un matériau PCB multicouche haute fréquence mélangé avec un matériau haute fréquence et fr4, mais également un matériau PCB multicouche mélangé avec un matériau haute fréquence de constante diélectrique différente. Avec le développement de la technologie, la structure hybride de la plaque HF + fr4 est également comprise par un nombre croissant de personnes. Dans le même temps, il apporte également plus d'avantages et de défis aux concepteurs et aux fabricants.

Le choix du matériau PCB multicouche hybride haute fréquence tient principalement compte des trois facteurs suivants: prix, fiabilité et caractéristiques électriques. Le prix des cartes haute fréquence est généralement plus élevé que le fr4. Parfois, une combinaison de deux matériaux différents est utilisée pour résoudre le problème des coûts. Dans la plupart des cas, dans un PCB multicouche (multicouche High Frequency Hybrid Board), les couches associées au circuit sont plus importantes et les autres moins importantes. Dans ce cas, un matériau fr4 peu coûteux peut être utilisé dans les couches non liées au circuit et une carte haute fréquence de prix élevé peut être utilisée dans les couches liées au circuit.

Lorsque des matériaux présentant des caractéristiques cte élevées sont présents dans des plaques multicouches hybrides (plaques multicouches hybrides haute fréquence), il est nécessaire, pour améliorer la fiabilité, de considérer des PCB multicouches hybrides (plaques multicouches composites haute fréquence). Certains matériaux PTFE haute fréquence ont de très bonnes caractéristiques cte, mais leur fiabilité est une zone locale à souligner. Lorsque fr4 avec des caractéristiques cte faibles et des matériaux cte élevés forment ensemble un PCB multicouche, la demande Cte de composition est dans une fourchette acceptable.

Pour de meilleures caractéristiques électriques, certains matériaux PCB multicouches hybrides (plaques de pression hybrides multicouches haute fréquence) comprendront également des matériaux ayant des constantes diélectriques différentes. Par example, pour certains coupleurs et filtres, l'utilisation de matériaux ayant des constantes diélectriques différentes présente généralement un avantage plus important.

Cette utilisation est de plus en plus répandue malgré quelques problèmes de compatibilité lors de l'utilisation conjointe de rf4 et de cartes haute fréquence (cartes hybrides haute fréquence multicouches). Dans le même temps, certaines questions liées à la production nécessitent également une attention accrue

Les données à haute fréquence utilisées dans les structures de données multicouches hybrides et les données utilisées dans la fabrication de circuits sont très différentes au cours du processus de fabrication. L'utilisation de données à haute fréquence de substrats en PTFE lors de la fabrication de circuits, par example le traitement du perçage et du placage PTH, pose de nombreux problèmes. Les données sur les substrats hydrocarbonés ne sont pas trop problématiques lorsque l'on utilise le procédé standard de fabrication de cartes fr4.

La combinaison des données sur fr4 et les hydrocarbures ne pose généralement que quelques problèmes de processus. Principalement incarné dans le transfert et l'empilement des trous. Pour faire des trous dans de telles structures stratifiées, il est souvent nécessaire de choisir une conception expérimentale pour établir un modèle d'avance / vitesse approprié. Les problèmes d'empilement sont principalement dus à la grande différence de courbe de pressage entre le préimprégné fr4 et le préimprégné de données haute fréquence. Pour assurer la fiabilité de la plaque, il existe des options à considérer lors de l'utilisation de fr4 et de préimprégnés aux hydrocarbures. L'une d'elles consiste à remplacer le préimprégné fr4 par un préimprégné haute fréquence et à choisir une courbe de compression appropriée. Le prix des préimprégnés haute fréquence est relativement bon marché par rapport aux substrats haute fréquence et si tous les préimprégnés utilisent le même matériau, le cycle de laminage sera relativement simple. Si le préimprégné fr4 ne peut pas être remplacé, la méthode de laminage séquentiel doit être utilisée. Placez la courbe de cycle de laminage du préimprégné fr4 en premier et la courbe de cycle de laminage du matériau haute fréquence en arrière.

L'utilisation de fr4 et de matériaux de circuit PTFE haute fréquence pour former un PCB multicouche hybride (carte hybride haute fréquence multicouche) est souvent confrontée à plus de défis. Cependant, il y aura quelques exceptions. Comme il existe des types de matériaux qui utilisent le PTFE comme substrat, le processus de fabrication du circuit est plus simple que les autres matériaux en PTFE. Bien que le matériau du substrat en PTFE auquel on ajoute de la céramique soit moins pris en compte lors de la fabrication du circuit que le matériau du substrat en PTFE pur, le transfert de trous, le traitement PTH et la stabilité du tartre sont quelques - uns des facteurs qui doivent être pris en compte.

Le PTFE est la principale considération pour faire des trous dans le PTH, il est plus doux que le fr4. Lorsque le trou de tournage traverse la surface de liaison du matériau dur et doux, le matériau souple s'étire sur la paroi du trou de PTH jusqu'à une certaine longueur. Cela peut entraîner des problèmes de fiabilité très graves. En règle générale, après la conception expérimentale et l'étude de la durée de vie du trou rotatif, la quantité correcte d'alimentation et la vitesse de rotation peuvent être obtenues. Dans de nombreux cas, cela ne se produit pas lorsque l'outil de forage est utilisé pour la première fois. L'impact de ce problème peut donc être minimisé en contrôlant la durée de vie du dispositif rotatif.

Il convient de noter le traitement galvanique des trous PTH des deux matériaux. Le cycle plasma peut nécessiter deux cycles différents ou un cycle comprenant des étapes différentes. Les données fr4 sont traitées dans un premier cycle plasma et les données PTFE sont traitées dans un deuxième cycle plasma. Généralement, le procédé plasma fr4 utilise un gaz CF4 - N2 - O2 et le PTFE utilise de l'hélium ou de l'hydrazine. Pour améliorer la solubilité dans l'eau des parois des Vias, il est recommandé d'utiliser de l'hélium pour traiter le matériau PTFE. Si la méthode humide est utilisée dans le traitement PTH, les données fr4 sont d'abord traitées avec du permanganate de potassium, puis les données PTFE sont traitées avec du naphtalène de sodium.

La stabilité à l'encrassement ou l'encrassement est également un problème pour les matériaux hybrides PTFE et fr4 (plaques hybrides multicouches haute fréquence). Sa production peut être réduite après que la pression mécanique sur le matériau PTFE ait été réduite au maximum. L'effacement forcé des données n'est pas recommandé car cela augmente la pression mécanique aléatoire sur les données. La promotion de l'utilisation de procédés de finition chimique peut préparer les procédés ultérieurs de traitement du cuivre. Les matériaux PTFE plus épais posent moins de problèmes en termes de stabilité dimensionnelle. Le matériau PTFE avec l'ajout d'un tissage en verre aura une meilleure stabilité dimensionnelle.

En bref, il y aura quelques problèmes de compatibilité dans la fabrication de PCB multicouches hybrides (multicouche High Frequency Hybrid Board) composés de fr4 et de matériaux haute fréquence. Cependant, certains points clés du processus de fabrication du circuit nécessitent un traitement spécial