Tecnologia RF - Meccanismo di separazione tra il bordo multistrato in PTFE

La scheda multistrato in PTFE come rappresentante del materiale PCB a bassa perdita, è stata nel campo della comunicazione militare e civile ha più di dieci anni di esperienza pratica di applicazione, ma dallo scenario applicativo e dai suoi vincoli di lavorabilità, PCB tradizionale in PTFE con il singolo, doppio pannello in prodotti passivi principalmente applicazione, come la rete di alimentazione dell'antenna della stazione base. Ma per le future applicazioni dell'onda millimetrica, la struttura ordinaria del pannello singolo e doppio è difficile da soddisfare le esigenze di progettazione, quindi può essere prevista per il bordo multistrato PTFE (piuttosto che la piastra ibrida PTFE + FR-4) la domanda sarà sempre più grande. Allo stesso tempo, l'emergere della struttura della piastra multistrato fa aumentare anche il numero di PTH con funzione di trasmissione del segnale, il che è inevitabile menzionare il problema della separazione multistrato del PTFE.

1., Definizione e criteri di determinazione dei difetti di separazione intercalare

I difetti di connessione interna si riferiscono alla presenza di inclusioni non conduttive tra il foglio di rame dello strato interno e il rame galvanizzato nella parete interna del foro e le inclusioni sono principalmente lo sporco di perforazione prodotto dalla perforazione durante l'elaborazione del PCB. Va notato che questo difetto è prevalente in tutti i multistrati PCB, non solo multistrati PCB PTFE.

Secondo l'interpretazione della norma IPC-6018B dell'industria dei circuiti stampati per la piastra ad alta frequenza, per determinare se i difetti di separazione dell'intercalare nel bordo multistrato PTFE possono essere accettati, oltre al giudizio iniziale dalla fetta di macinazione verticale, è inoltre necessario determinare la fetta di macinazione piana per determinare se l'inclusione residua è superiore a 120O, l'interpretazione specifica del testo originale come segue:

2, meccanismo dei difetti di separazione dell'intercalare nel bordo multistrato del PTFE

Rispetto ai materiali ordinari del sistema della resina epossidica e ai materiali del sistema della resina idrocarburica, i materiali del sistema della resina PTFE hanno maggiori probabilità di produrre difetti di separazione tra strati durante l'elaborazione delle piastre multistrato, che è principalmente dovuto alle caratteristiche della resina PTFE nel materiale stesso. Prima di tutto, il PTFE è una resina termoplastica e la catena molecolare è lunga e non facile da piegare, ad alta temperatura (> 327C) si verificherà la fusione; In secondo luogo, la resina PTFE (PTFE) come il "re della plastica" ha un'eccellente resistenza chimica, per la stragrande maggioranza dei prodotti chimici e solventi, alcali inerti, forti acidi forti, acqua e una varietà di solventi organici.

Anche se i due punti di cui sopra possono essere considerati i vantaggi unici della resina PTFE, la seconda lavorazione è il "punto di dolore". Nel processo di elaborazione effettivo del PCB, la rotazione ad alta velocità della punta del trapano genererà una grande quantità di calore nel processo di contatto con il materiale del PTFE e il calore fonderà la resina del PTFE nel materiale e aderirà alla punta del trapano. Quando il coltello di perforazione viene riavvolto, quando la resina parzialmente fusa entra in contatto con il foglio di rame interno, la temperatura viene rapidamente deviata dal foglio di rame interno. Quando la resina PTFE fusa viene raffreddata, viene attaccata allo strato interno di rame, formando un residuo contenente resina PTFE (sporcizia di perforazione), e la successiva sostanza chimica (al liquido di perforazione dello sporco) o fisica (al plasma) al processo di perforazione dello sporco e quasi prendere resina PTFE "inerme", infine questo residuo di perforazione sullo strato interno di rame nei difetti di separazione del cambio placcatura di rame.

Diagramma dei difetti di separazione degli intercalari nelle piastre multistrato in PTFE

3, direzione di miglioramento dei difetti di separazione dell'intercalare del bordo multistrato del PTFE

Per i produttori di PCB che hanno elaborato la scheda multistrato in PTFE, la maggior parte di loro ha sperimentato il "dolore" causato dal difetto della separazione degli strati intermedi. Per ovviare a questo difetto è stato proposto anche il raffreddamento a gas liquido della punta o della piastra da forare di tanto in tanto, oppure l'utilizzo di qualche soluzione di ossidazione "speciale" forte per rimuovere il residuo di PTFE attaccato al rame interno. Tuttavia, è un peccato che i metodi di cui sopra abbiano scarso effetto dal punto di vista della praticabilità (operabilità) e dell'effetto pratico e non abbiano il significato di una promozione industriale su larga scala.

Secondo l'autore, gli sforzi congiunti del produttore del materiale in PTFE (guida alla selezione dei materiali), della fabbrica di schede PCB (ottimizzazione del processo) e del cliente finale (formulazione e accettazione standard) sono necessari per migliorare il problema della separazione tra strati.

3.1 corretta selezione dei materiali

Nell'autore e nella fabbrica della scheda PCB o gli ingegneri OEM sulla comunicazione della scheda multistrato PTFE, riceveranno in primo luogo il suono negativo per la produzione di PTFE della scheda multistrato, ma con lo scambio approfondito, ha scoperto che i clienti per la comprensione della scheda multistrato PTFE per lo più rimangono ancora in più di 10 anni fa il materiale tradizionale del bordo del nucleo del PTFE (o chiamato l'ultima generazione di materiale del bordo del nucleo del PTFE, ad esempio, TACONIC TLY 5, TLX-8, RF-35, ecc.), che è caratterizzato da (1) alto contenuto di resina PTFE (contenuto di resina fino a wT.75%); (2) contenente fibra di vetro grossolana (quale 7628 fibra di vetro); (3) Basso contenuto di riempitivo (o nessun riempitivo) e l'uso della generazione precedente di materiale della piastra centrale del PTFE per elaborare la piastra multistrato, è destinato ad apparire gravi difetti di separazione degli strati intermedi.

Per l'ultima generazione di materiali del bordo del centro del PTFE, TACONIC negli ultimi anni ha lanciato con successo sul mercato dei materiali del bordo del centro del piatto multistrato del PTFE, come TSM-DS3, EZIO-28. Queste due nuove generazioni di materiali di base in PTFE adatti alla produzione di pannelli multistrato sono caratterizzati da (1) alto contenuto di riempitivo (wT. 75% +) e alta sfericità del riempitore; (2) panno fine in fibra di vetro (ad esempio 106,104); (3) Può essere abbinato con rugosità molto bassa della lamina di rame. Se i materiali adatti possono essere selezionati per l'elaborazione multistrato in PTFE dalla fase iniziale di selezione, migliorerà notevolmente l'efficacia del processo PCB sul miglioramento della separazione tra strati.

Diagramma a sezione multistrato

3.2 ottimizzazione dei parametri di lavorazione PCB

Per i processi PCB, particolare attenzione dovrebbe essere prestata all'ottimizzazione dei parametri di perforazione e l'enfasi dovrebbe essere posta sulla ricerca di un equilibrio tra miglioramento della qualità e costo.

(1) Selezione dello strumento di perforazione: selezionare lo strumento ottimizzato per il materiale PTFE, in particolare lo strumento con prestazioni eccellenti di rimozione del truciolo. Nel concetto di progettazione del pezzo, ci sono due parametri principali di progettazione per la capacità di rimozione del chip: angolo dell'elica e spessore del nucleo. Più grande è l'angolo a spirale, più sottile è lo spessore del nucleo, più grande è lo slot del chip della punta del trapano, più forte è la capacità di rimozione del chip, a questo punto, la fabbrica della scheda PCB e la cooperazione del fornitore di utensili di perforazione è particolarmente importante;

(2) Controllo del numero di pile. Non importa quanto spesso sia il PCB da elaborare, la perforazione viene eseguita uno per uno e la resina epossidica o la piastra di punzonatura a freddo viene utilizzata come piastra di copertura su e giù;

(3) Controllo del numero massimo di fori (si raccomanda di cambiare l'utensile per meno di 200 fori). Questo è il punto di controllo che contribuisce di più al miglioramento della separazione tra strati nel processo di produzione del PCB, ma è anche il collegamento che contribuisce di più al costo di lavorazione della perforazione, che richiede alle fabbriche di schede PCB di trovare un punto di equilibrio.

(4) Parametri di perforazione adatti. Secondo l'esperienza di TACONIC, velocità di rotazione relativamente basse e velocità di alimentazione sono più utili per ridurre lo sporco di perforazione rispetto all'alta velocità di rotazione e all'alimentazione veloce, migliorando così i difetti di separazione tra strati.

3.3 Formulazione di standard accettati per i clienti finali (OEM)

Diagramma a sezione multistrato

Finora, nel mercato delle comunicazioni militari-civili, il bordo composito PTFE non è nel vero senso dell'applicazione di larga scala, oltre all'attuale standard di IPC, la maggior parte dell'OEM della richiesta la separazione tra gli strati è estesa ai tradizionali criteri di accettazione professionale FR-4, ma l'autore pensa che a causa della scheda di sistema digitale e dell'assemblaggio della scheda di radiofrequenza a microonde e dell'ambiente di applicazione sono diversi, Pertanto, lo standard tradizionale di accettazione rimane da discutere. Il rischio "zero" e "qualche ordine di grandezza" non sono generalizzabili al costo della qualità.

4., Note finali

Per migliorare il difetto della separazione intercalare della scheda multistrato PTFE, la selezione del materiale, l'elaborazione del PCB e i criteri di accettazione del cliente dovrebbero essere eseguiti. Il pensiero sistematico è più utile per promuovere il miglioramento della separazione tra strati per ottenere migliori risultati di miglioramento.