PCB Tecnico - Tecnologia di produzione di PCB multistrato a microonde

I circuiti stampati a microonde si riferiscono ai componenti elettronici a microonde prodotti su laminati rivestiti di rame specifici del substrato a microonde utilizzando metodi di produzione rigidi comuni del PCB.

Le attuali linee di trasmissione del segnale ad alta velocità per i circuiti stampati possono essere suddivise in due categorie: una è la trasmissione del segnale ad alta frequenza, che è correlata alle onde elettromagnetiche radio e trasmette segnali con onde sinusoidali, quali radar, radio e televisione e comunicazioni (telefoni cellulari, microonde). Comunicazione, comunicazione in fibra ottica, ecc.); L'altro è la trasmissione del segnale logico ad alta velocità. Questo tipo di prodotto utilizza la trasmissione del segnale digitale ed è correlato alla trasmissione dell'onda quadrata delle onde elettromagnetiche. Questo tipo di prodotto ha iniziato ad essere utilizzato principalmente in computer e computer, e ora è stato utilizzato. Agli elettrodomestici e ai prodotti elettronici di comunicazione.

Al fine di ottenere la trasmissione ad alta velocità, ci sono requisiti chiari per le caratteristiche elettriche del materiale del substrato del circuito stampato a microonde. Per ottenere bassa perdita e basso ritardo dei segnali di trasmissione, devono essere selezionati materiali del substrato con piccola costante dielettrica e tangente dielettrica di perdita, generalmente materiali ceramici, tessuto in fibra di vetro, politetrafluoroetilene e altre resine termoindurenti.

Tra tutte le resine, il PTFE ha la più piccola costante dielettrica (εr) e tangente dielettrica di perdita (tanÎ'), e ha una buona resistenza alle alte e basse temperature e resistenza all'invecchiamento. È più adatto come materiale di substrato ad alta frequenza ed è attualmente la più grande quantità. Materiale del substrato del circuito stampato a microonde.

Questo articolo introdurrà brevemente il processo di produzione dei due circuiti stampati multistrato a microonde in polvere ceramica e discuterà più dettagliatamente la tecnologia di produzione laminata utilizzata.

2 Materiali per circuiti stampati multistrato a microonde

Principalmente ricerca i seguenti due materiali dielettrici ad alta frequenza, tecnologia di produzione multistrato del laminato del circuito stampato a microonde. Il primo è materiale dielettrico ad alta frequenza riempito in polvere ceramica, rinforzato con fibra di vetro corta politetrafluoroetilene (PTFE) (strato RT/duroid6002); Il secondo è laminato rivestito in rame resina termoindurente riempito in polvere ceramica (foglio RO4350).

2.1 Processo di produzione multistrato del circuito stampato a microonde riempito in polvere ceramica

2.2 Processo di laminazione di RT/duroid6002 2.2.1 Foglio di legatura 3001

Al fine di utilizzare la piastra dielettrica ad alta frequenza RT/duroid6002 per la produzione di circuiti stampati multistrato a microonde, il fornitore ha sviluppato un foglio adesivo 3001 adatto per schede dielettriche ad alta frequenza costanti RT/duroid a bassa dielettrica costante. È un clorofluorocopolimero termoplastico con bassa costante dielettrica e bassa tangente di perdita nella gamma di frequenza del microonde.

2.2.2 Processo di laminazione

1) Accordo

Posizionare alternativamente il bordo RT/duroid6002 e il foglio di incollaggio. Al fine di garantire l'accuratezza della sovrapposizione tra gli strati del circuito stampato multistrato, i perni di posizionamento a quattro slot sono utilizzati per organizzare le schede. Il metodo di posizionamento della sonda della termocoppia nell'area non modellata dello strato interno della piastra da premere è adottato per controllare la temperatura e il tempo di laminazione.

2) Chiudere

Quando la pressa è in stato freddo (di solito la temperatura della pressa è inferiore a 120°C), posizionare le piastre disposte e modellate sopra al centro della pressa, chiudere la pressa e regolare l'impianto idraulico per ottenere la pressione richiesta nell'area da premere. In circostanze normali, una pressione iniziale di 100 psi è sufficiente, quindi la pressione totale è aumentata a 200 psi per garantire la corretta fluidità del foglio adesivo.

3) Riscaldare

Avviare il laminatore e riscaldare a 220°C. Generalmente, la velocità massima di riscaldamento è controllata in modo che la differenza di temperatura tra le piastre superiore e inferiore del forno sia di 1 grado Celsius～5 gradi Celsius.

4) Tenere caldo

Normalmente, mantenere la temperatura a 220°C per 15 minuti per rendere il foglio di incollaggio in uno stato fuso e avere abbastanza tempo per fluire e bagnare la superficie da incollare. Per una struttura di plotone più spessa, il tempo di attesa può essere esteso a 30 minuti a 45 minuti.

5) Pressatura a freddo

Spegnere il sistema di riscaldamento e raffreddare la piastra del forno laminato mantenendo la pressione fino a quando la temperatura della piastra del forno scende a 120°C. Rilasciare la pressione e estrarre il modello contenente il laminato dal laminatore.

2.2.3 Problemi e contromisure

1) Guasto di incollaggio

Il motivo è che sulla superficie della piastra da pressare vengono utilizzati metodi di trattamento meccanico, come sabbiatura della cenere vulcanica, spazzolatura meccanica, ecc., e si dovrebbero utilizzare processi di trattamento chimico superficiale. Se la temperatura di mantenimento e il tempo di mantenimento non sono sufficienti, una termocoppia dovrebbe essere utilizzata per misurare nuovamente la curva della temperatura di laminazione. Un altro motivo è che la superficie dell'oggetto da pressare è macchiata con agente di rilascio, umidità, sporcizia, ecc., e la pulizia dello stampo, la procedura di disposizione della piastra e le condizioni ambientali dovrebbero essere rivalutate.

2) Macchie o blister sulla superficie del laminato

La ragione è pressione irregolare, controllo improprio della temperatura e pulizia e asciugatura insufficienti dello strato interno prima della laminazione. Le contromisure adottate sono selezionare modelli puliti o altri materiali lisci e controllare la planarità o la pressione. Una termocoppia è stata utilizzata per rilevare nuovamente la curva della temperatura di laminazione. Esaminare le procedure di pulizia e asciugatura del singolo foglio da pressare e rivedere le condizioni di conservazione e il tempo del singolo foglio durante la preparazione e l'incollaggio.

3) Deformazione

Il motivo è che la temperatura è troppo alta o la pressione è irregolare e la temperatura e la pressione dovrebbero essere controllati con precisione.

2.3 Il processo di laminazione di RO4350

2.3.1 prepreg RO4403

Per ottenere un incollaggio efficace, il prepreg RO4403 è selezionato per il materiale RO4350.

2.3.2 Processo di laminazione

1) Principali parametri di processo

Temperatura: 175 gradi Celsius;

pressione: 40kg/cm2;

Tempo: 2 ore;

Modalità buffer: 24 pezzi di carta kraft sulla parte superiore e inferiore;

Modo di entrata: utilizzare la temperatura più bassa (100°C) per entrare nello stampo e iniziare a calcolare il tempo di laminazione a 175°C;

Metodo di sollievo: adottare il metodo stepwise di rilascio della pressione.

Dopo aver utilizzato le condizioni di cui sopra per la laminazione, la forza di incollaggio intercalare può ancora soddisfare i requisiti, ma la planarità del laminato è scarsa. Dopo molti test e facendo riferimento alle caratteristiche di laminazione del prepreg RO4403 utilizzato, si è deciso di utilizzare i seguenti parametri di processo per la laminazione.

2) Metodo di organizzazione

Dal basso verso l'alto, la piastra inferiore dello stampo in acciaio inossidabile/lamiera poliestere/4 RO4350 monolitico/one prepreg RO4403/3 RO4350 monolitico/2 prepreg RO4403/2 RO4350 monolitico/1 prepreg RO4403/1 RO4350 monolitico/poliestere fiocco/stampo in acciaio inossidabile coperchio superiore.

24 fogli di carta kraft per ammortizzare su ogni lato. La temperatura di riscaldamento è di 175°C. La pressione è di 40 kg/cm2 (per lo stampo selezionato di 30,48 cm * 25,4 cm (12 pollici * 10 pollici), la pressione è di 31 tonnellate). Inserire lo stampo a temperatura ambiente e riscaldare gradualmente. Il tempo di conservazione del calore e di ritenzione della pressione è di 2 ore e il metodo di rilascio della pressione è quello di abbassare la temperatura e rilasciare la pressione in sezioni.

Durante la laminazione effettiva, la temperatura all'interno della piastra da pressare viene monitorata e misurata.

Per controllare lo spessore dielettrico del circuito stampato multistrato a microonde, sono stati misurati lo spessore di ogni singolo foglio prima e dopo la laminazione e la planarità del pannello finito.

Si può vedere che l'uniformità dello spessore del circuito stampato multistrato a microonde a 8 strati è migliore, il che dimostra che il controllo dei parametri pertinenti è migliore.

L'intero processo di laminazione sopra menzionato è relativamente lungo. Al fine di abbreviare il ciclo di produzione e rendere il processo più facile da controllare, è possibile utilizzare un altro prepreg RO4450B. Il tasso di riscaldamento della laminazione può essere significativamente aumentato e il tempo di riscaldamento può essere accorciato da 2 ore a 50 minuti.

3 Conclusione

I circuiti stampati a microonde si stanno sviluppando nella direzione della diversificazione del substrato, dell'alta precisione di progettazione, del controllo informatico, della specializzazione della produzione, della diversificazione del rivestimento superficiale, del controllo numerico di elaborazione della forma e dell'automazione dell'ispezione della produzione. Attraverso la ricerca sul processo di produzione laminato di due tipi di circuiti stampati multistrato a microonde riempiti in polvere ceramica, è stata ottenuta una certa esperienza, che ha gettato le basi solide per ulteriori ricerche approfondite in futuro.