Elenco dei materiali PCB - Rogers TMM serie ad alta frequenza di riferimento per l'elaborazione del materiale PCB

ROGERS ha lanciato una soluzione unica, serie di materiali PCB a microonde TMM ad alta frequenza a tasso di cambio termico costante a basso dielettrico. Il materiale termoindurente del PCB a microonde TMM è un polimero termoindurente riempito in ceramica, appositamente progettato per le applicazioni della linea di stripline e microstrip che richiedono un'elevata affidabilità passante.

Il materiale PCB a microonde Rogers TMM può maturare utilizzando gli strumenti tradizionali del carburo cementato per la lavorazione della formatura. Utilizzando metodi e strumenti adeguati, può avere una vita utile di oltre 250 pollici lineari durante la lavorazione. Per i materiali con bassa costante dielettrica, la durata è leggermente inferiore. Questo articolo illustra i fattori che influenzano l'usura degli utensili e la qualità dei bordi. La tabella di riferimento fornisce varie dimensioni degli utensili e le condizioni di stampaggio raccomandate dai gradi Rogers TMM e stime di vita di vari utensili.

Il materiale PCB a microonde Rogers TMM è composto da polimeri di idrocarburi altamente riempiti con riempitivi ceramici. Questo fornisce materiale PCB a microonde Rogers TMM con bassa espansione termica e una varietà di costanti dielettriche.

A causa dell'abrasività dei riempitivi ceramici, sono necessarie misure preventive durante lo stampaggio. Evitare velocità superficiali eccessivamente elevate (>400SFM) per evitare un'eccessiva usura degli utensili e una ridotta qualità dei bordi.

Le seguenti raccomandazioni di lavorazione si basano sui test effettuati sulle perforatrici/fresatrici Excellon EX. Diversi utensili in carburo cementato sono stati valutati entro un certo intervallo.

Velocità superficiale e carico di taglio

La velocità superficiale è definita come la velocità di taglio periferica dell'utensile. La formula seguente può essere utilizzata per calcolare la velocità del mandrino sotto il diametro e la velocità di superficie specificati.

Velocità del mandrino=12*velocità superficiale (piedi/min)/unità*diametro utensile

Il carico di taglio è definito come la distanza percorsa dall'utensile per giro. La formula seguente può essere utilizzata per calcolare l'avanzamento sotto il carico di taglio specificato e la velocità del mandrino.

Quantità di alimentazione = carico di taglio * velocità del mandrino

Raccomandato Rogers TMM condizioni di fresatura e durata degli utensili

Sulla base di considerazioni di controllo della qualità quali frese di lamina di rame, larghezze negative della scanalatura, pareti laterali ruvide e durata finale dell'utensile, la durata finale dell'utensile fornisce una buona base quantitativa per confrontare forme e condizioni di fresatura degli utensili. Tuttavia, a causa della necessità di qualità del bordo, il valore utile di vita dell'utensile sarà significativamente ridotto. Le stime utili sulla durata degli utensili sono generalmente solo dal 50% al 60% della durata finale degli utensili. Per applicazioni impegnative, gli utensili devono essere sostituiti più frequentemente.

Fattori che influenzano la durata dell'utensile:

Vari fattori possono influire sul valore di vita utile dell'utensile quando si lavora Rogers TMM monolitico o laminato. Essi includono Rogers TMM grado, velocità superficiale, forma utensile, carico di taglio, dimensione utensile e spessore della pila.

Rogers TMM grado:

I materiali Rogers TMM con costanti dielettriche inferiori contengono più riempitivi ad alta viscosità. Pertanto, la durata dell'utensile nella lavorazione di Rogers TMM3 è più breve rispetto alla lavorazione di Rogers TMM10. In condizioni di lavorazione adeguate e utilizzando lo strumento corretto, la vita utile di Rogers TMM3 è di circa 120 pollici lineari, mentre Rogers TMM10 può superare 250 pollici lineari.

Velocità superficiale dell'utensile:

L'effetto della velocità superficiale sulla durata finale dell'utensile. Il Rogers TMM3 è lavorato da strumenti di varie forme geometriche. La durata finale dell'utensile diminuisce con l'aumento della velocità superficiale. La velocità del mandrino varia da 15KRPM a 25KRPM (3/32 pollici)

Geometria degli strumenti:

Tra gli strumenti di varie forme geometriche da valutare. Per considerazioni pratiche, questo studio include solo strumenti di tre fornitori. Tuttavia, gli utensili con geometrie simili dovrebbero avere risultati di prova simili da altri fornitori.

In generale, un utensile con un numero maggiore di lame ha una durata eccellente dell'utensile. La geometria degli utensili del carburo di precisione R1U, R1D e MegaTool RCS forniscono la migliore durata finale dell'utensile. Questi utensili sono solitamente utilizzati per la fresatura di materiali PWB tradizionali, come FR4. Gli utensili comunemente utilizzati per la fresatura della geometria dei laminati PTFE, come l'utensile Presicion Carbide EM2, hanno una breve durata finale dell'utensile a causa della sua sezione trasversale relativamente piccola.

Alimentazione (carico di taglio)

L'effetto del carico di taglio sulla durata finale dell'utensile di varie forme di utensili è mostrato nella Tabella 2. Quando il carico di taglio aumenta, la durata finale dell'utensile diminuisce. Tuttavia, i carichi di taglio troppo piccoli (<0,001 pollici / giro) dovrebbero essere evitati, che causeranno evidenti sbavature di rame.

Dimensione degli strumenti

A causa dell'aumento dell'area della sezione trasversale dell'utensile, utensili più grandi generalmente hanno una migliore durata finale dell'utensile ad una data velocità superficiale. Pertanto, gli utensili più piccoli di solito devono essere sostituiti più frequentemente.

Spessore della pila

Anche la durata finale dell'utensile diminuisce man mano che aumenta lo spessore della pila. Ciò è dovuto all'aumento della pressione radiale sull'utensile. Man mano che lo spessore della pila aumenta, gli utensili dovrebbero essere sostituiti più frequentemente.

Le serie di materiali PCB a microonde di TMM sono materiali polimerici termoindurenti della resina riempiti di ceramica, che sono utilizzati principalmente nelle linee di microstrip e nelle linee di striscia ad alta affidabilità. La scheda multistrato del substrato della serie TMM ha un TCEr basso (cambiamento costante dielettrico con la temperatura), un coefficiente di espansione termica corrispondente al rame e la costante dielettrica più stabile nel settore. Queste caratteristiche rendono i materiali TMM una scelta ideale per molte applicazioni.

Al fine di soddisfare le esigenze dei materiali TMM nelle applicazioni stripline, abbiamo valutato i seguenti fogli adesivi disponibili sul mercato.

DuPont FEP modello C20 (adesivo su entrambi i lati)

Film Rogers 3001 CTFE

Dupont FEP Modello A

Tuttavia, i fogli di incollaggio di cui sopra sono tutti materiali con bassa costante dielettrica, che ridurrà la costante dielettrica dell'intera struttura della linea microstrip. Questo effetto del foglio adesivo varia in base alla progettazione del circuito, al tipo di materiale e allo spessore. Quindi deve essere valutato in base ad ogni applicazione pratica.

Due materiali, TMM-3 e TMM-10, sono stati selezionati e valutati rispettivamente con tutti i fogli adesivi di cui sopra. Prima della pressatura, il foglio di rame di tutti i fogli TMM verrà inciso via e cotto a 110°C/1 ora. La lastra TMM non ha bisogno di essere incisa con metallo di sodio per attivare la superficie del mezzo come la lastra di PTFE rinforzata con panno di vetro. Utilizzato nella valutazione è un foglio adesivo di spessore 2mil, che viene premuto insieme con una pressa piana da 6 pollici X 6 pollici. Prima di pressare, riscaldare la pressa piana a 300°C (PEF come foglio di incollaggio) e 220ï' C (3001 come foglio di incollaggio), quindi mettere il pannello multistrato laminato nella pressa per la pressatura. Mantenere una pressione di 200PSI durante tutto il processo e tenerlo alla temperatura di cui sopra per 20 minuti. I campioni sono stati stratificati in tre gruppi e il test di peeling è stato effettuato dopo il trattamento in condizioni diverse.

Condizioni di trasformazione del prodotto:

1. Condizione A: Nessun trattamento sarà fatto.

2. shock termico: stagno sbiancante a 288°C /10 secondi

3. Temperatura/umidità: Mettere in una pentola a pressione 17PSI per 2 ore

I risultati dei test mostrano che i campioni pressati FEP C20 hanno i migliori risultati in tutti gli ambienti e condizioni di prova. Rogers 3001 funziona bene dopo la pressatura e dopo lo shock termico, ma non è raccomandato per essere utilizzato in ambienti con requisiti di temperatura e umidità in. Tuttavia, FEP-A ha una forza di legame insufficiente in tutte le condizioni di prova, quindi non è consigliabile utilizzarlo.

Nota:

1. durante la perforazione della scheda multistrato TMM, il perno del trapano si consuma molto rapidamente, che può causare eccessiva sporcizia di perforazione sullo strato morbido di legame fluoropolimero. Il numero di fori del perno del trapano deve essere determinato in base allo spessore del substrato, ai requisiti di progettazione e alla qualità della parete del foro di osservazione.

2. Sebbene il materiale TMM non richieda l'incisione del sodio prima della galvanizzazione attraverso i fori, è necessario utilizzare l'incisione del sodio dopo che TMM e FEP C20 o 3001 sono premuti insieme. Perché se questo trattamento non viene eseguito, la forza di legame tra lo strato di incollaggio e il rame chimico è scarsa, formando così un punto di rischio sulla parete del foro.

3. Le piastre ad alta frequenza di tutti i sistemi di resine idrocarburiche, compresi R04000 o TMM, esposte a un ambiente aerobico per lungo tempo, possono causare cambiamenti nelle proprietà elettriche dei materiali. Questi cambiamenti si intensificheranno man mano che la temperatura aumenta. Se questi cambiamenti si verificano e se influenzeranno le prestazioni del prodotto finale dipende da vari fattori complessi, come la progettazione del circuito, le tolleranze di prestazione, le condizioni di lavoro e l'ambiente di utilizzo unico di vari prodotti. Anche se Rogers si è impegnato a sviluppare antiossidanti migliorati per ridurre l'ossidazione di RO4000 e TMM. Rogers consiglia sempre agli ingegneri di progettazione di circuiti/utenti finali di determinare se il materiale è adatto per l'intero ciclo di vita del prodotto testando prestazioni e indicatori in ogni applicazione.