PCB資料一覧 - ロジャーズTMMシリーズ高周波PCB材料加工リファレンス

ROGERSは、低誘電率熱変化率高周波PCB-TMMマイクロ波PCB材料シリーズの独自のソリューションを発売した。TMM熱硬化性マイクロ波PCB材料はセラミック充填の熱硬化性ポリマーであり、高貫通孔信頼性を必要とする帯状線とマイクロストリップ線の応用のために設計されている。

ロジャーズTMMマイクロ波PCB材料は、従来の硬質合金工具を用いて成形加工を成熟させることができる。適切な方法とツールを使用して、加工中の寿命は250リニアインチを超えることができます。低誘電率の材料では、寿命はやや低い。本文は工具の摩耗と刃口の品質に影響する要素を討論した。参考表は各種工具サイズとRogers TMMレベルの推奨成形条件及び各種工具の寿命推定を提供している。

Rogers TMMマイクロ波PCB材料は、セラミックスフィラーを高充填した炭化水素ポリマーからなる。これはRogers TMMマイクロ波PCB材料に低熱膨張と多種の誘電率を提供する。

セラミックフィラーの耐摩耗性のため、成形過程で予防措置が必要である。工具の過度な摩耗やエッジ品質の低下を防ぐために、表面速度（>400 SFM）が高すぎることを回避します。

次の機械加工では、Excellon EXボール盤/フライス盤上のテストに基づくことを推奨します。いくつかの硬質合金工具を一定の範囲で評価した。

表面速度と切削荷重

表面速度は、工具の円周切削速度として定義されます。次の式を使用して、指定した工具直径と表面速度の下で主軸速度を計算できます。

主軸速度=12*表面速度（フィート/分）/単位*工具直径

切削荷重は、工具が回転するごとに移動する距離として定義されます。次の式を使用して、指定した切削荷重と主軸速度での送り量を計算できます。

送り量=切削荷重*主軸速度

推奨Rogers TMMミリング条件と工具寿命

銅箔バリ、負溝幅、粗側壁、最終工具寿命などの品質制御の考慮に基づいて、最終工具寿命は工具形状とミリング条件を比較するために良好な定量基礎を提供した。しかしながら、有用な工具寿命値は、エッジ品質の必要性のために著しく低下する。有用な工具寿命の推定値は、通常、最終工具寿命の50%〜60%に過ぎない。要求の厳しいアプリケーションでは、より頻繁にツールを交換する必要があります。

工具の寿命に影響する要因：

Rogers TMMモノリシックまたは積層板を加工する際には、工具の寿命値に様々な要因が影響します。これらには、ロジャーズTMMレベル、表面速度、工具形状、切削荷重、工具寸法、スタック厚さが含まれます。

ロジャーズTMMレベル：

低誘電率のRogers TMM材料は、より多くの高粘度充填剤を含有している。そのため、Rogers TMM 3を加工する際の工具寿命は、Rogers TMM 10を加工する際の工具寿命よりも短い。適切な加工条件下で適切なツールを使用すると、Rogers TMM 3の寿命は約120リニアインチになり、Rogers TMM 10の寿命は250リニアインチを超えることができます。

工具表面速度：

最終工具寿命に対する表面速度の影響。ロジャーズTMM 3は、様々な幾何形状の工具で加工されている。最終的な工具寿命は、表面速度が増加するにつれて減少する。スピンドル回転速度範囲15 KRPM～25 KRPM（3/32インチ）

工具ジオメトリ：

評価するさまざまなジオメトリのツールの中にあります。実際の観点から、本研究には3つのベンダーからのツールのみが含まれています。しかし、類似したジオメトリを持つツールには、他のベンダーからの類似したテスト結果が必要です。

一般に、多数のブレードを有する工具は、優れた工具寿命を有する。Precision Carbide R 1 U、R 1 D、MegaTool RCS工具のジオメトリは、最適な最終工具寿命を提供します。これらのツールは通常、FR 4などの従来のPWB材料をミリングするために使用されています。PTFE積層板の幾何学的形状をミリングするために一般的に使用されるツール、例えばPression Carbide EM 2ツールは、比較的小さな断面積のため、最終的なツール寿命が短い。

送り（切削荷重）

様々な形状の工具の最終工具寿命に対する切削荷重の影響を表2に示す。切削荷重が増加すると、最終工具寿命が短くなります。しかし、過度に小さい切削荷重（<0.001インチ/回転）は避けなければならず、これにより明らかな銅バリが発生します。

ツールサイズ

工具断面積の増加により、所与の表面速度では、大きな工具は通常、より良い最終工具寿命を有する。そのため、小さなツールは通常、より頻繁に交換する必要があります。

スタック厚さ

最終的な工具寿命も、積層厚さが増加するにつれて減少する。これは、工具の半径方向圧力が増加したためです。積層厚さが増加するにつれて、工具をより頻繁に交換しなければならない。

TMMマイクロ波PCB材料シリーズはセラミックス充填熱硬化性樹脂ポリマー材料であり、主に高信頼性マイクロストリップワイヤとストリップワイヤに用いられる。TMMシリーズ基板多層板は、低TCEr（温度に応じて誘電率が変化する）、銅に整合する熱膨張係数、業界で最も安定した誘電率を有する。これらの特性は、TMM材料を多くの用途に理想的な選択肢にする。

ストリップワイヤ用途におけるTMM材料のニーズを満たすために、市販の以下の粘着シートを評価した。

デュポンFEP C 20型（両面テープ）

ロジャーズ3001 CTFEフィルム

デュポンFEPモデルA

しかし、上記接合シートはいずれも低誘電率を有する材料であり、これによりマイクロストリップワイヤ構造全体の誘電率が低下する。このような粘着シートの効果は、回路設計、材料の種類、厚さに応じて変化する。そのため、実際のアプリケーションごとに評価する必要があります。

TMM−3とTMM−10の2つの材料を選択し、それぞれ上記のすべての粘着シートで評価した。プレス前にすべてのTMMシートの銅箔をエッチングし、110°C/1時間の温度でベーキングする。TMMシートは、ガラスクロス補強PTFEシートのようにナトリウム金属エッチングを用いて媒体の表面を活性化する必要はない。評価には、6インチX 6インチの平圧機でプレスされた2 mil厚の粘着シートを使用した。プレス前に、平板プレスを300°C（PEFを粘着シートとして）と220°C（3001を粘着シートとして加熱し、その後、積層多層板をプレスに入れてプレスした。全過程で200 PSIの圧力を保持し、上記温度で20分間保持した。サンプルを3つのグループに分け、異なる条件下で処理した後、はく離試験を行った。

製品加工条件：

1.条件A：いかなる処理も行わない。

2.熱衝撃：288°C/10秒で錫を漂白する

3.温度／湿度：17 PSI圧力鍋に2時間放置

試験結果により、FEP C 20圧縮サンプルはすべての試験環境と条件の下で最も良い試験結果を持っていることが明らかになった。Rogers 3001はプレスと熱衝撃後に良好であるが、中に温度と湿度の要件がある環境での使用は推奨されていない。しかし、FEP-Aはすべての試験条件で十分な結合力がないため、使用は推奨されていない。

ノート冊

1.TMM多層板に穴をあけると、ドリルの摩耗が非常に速くなり、これにより軟質フルオロポリマー接着層上のドリル汚れが多すぎる可能性がある。ドリルの穴の数は、基材の厚さ、設計要件、および穴壁の品質を観察することに基づいて決定する必要があります。

2.メッキスルーホールの前にTMM材料はナトリウムエッチングを必要としないが、TMMとFEP C 20または3001が圧着された後にナトリウムエッチングを使用する必要がある。このような処理を行わないと、接合シート層と化学銅との結合力が悪くなり、孔壁にリスクポイントが形成されるからである。

3.R 04000またはTMMを含むすべての炭化水素樹脂システムの高周波板は、好気環境に長時間曝露すると、材料の電気的性質が変化する可能性がある。これらの変化は温度の上昇に伴って激しくなるだろう。これらの変化が発生するかどうか、および最終製品の性能に影響を与えるかどうかは、回路設計、性能公差、動作条件、さまざまな製品の独自の使用環境など、さまざまな複雑な要素に依存します。Rogersは、RO 4000とTMMの酸化を低減するために改良された酸化防止剤の開発に取り組んできたが。Rogersは、回路設計エンジニア/エンドユーザーが各アプリケーションのパフォーマンスと指標をテストして、材料が製品のライフサイクル全体に適しているかどうかを判断することを常に推奨しています。