Teknologi Microwave - Topik papan frekuensi tinggi roger/papan sirkuit mikrogelombang RF dan substrat logam

Topik papan frekuensi tinggi roger/papan sirkuit mikrogelombang RF dan substrat logam

Dalam tahun-tahun terdahulu, dalam industri PCB, teknologi dan produk yang paling fashionable adalah papan HDI berbilang lapisan (sambungan densiti tinggi) dan Bina-up berbilang lapisan (papan cetak berbilang lapisan).

Namun, dalam perkembangan ekonomi pasar dan produk teknologi tinggi, terdapat cabang lain, iaitu papan dicetak mikrogelombang frekuensi tinggi dan papan dicetak berdasarkan logam. Hari ini, saya akan bercakap tentang dua isu ini.

1 Mari kita bercakap tentang papan dicetak microwave frekuensi tinggi dulu

1. Papan dicetak microwave frekuensi tinggi telah menjadi popular di tanah China. Pada tahun-tahun terakhir, banyak syarikat papan cetak di China Timur, China Utara, dan Pearl River Delta telah menatap pasar papan microwave frekuensi tinggi, mengumpulkan gelombang frekuensi tinggi dan PTFE. Dinamika dan maklumat etilen (Teflon, PTFE), menganggap jenis baru papan cetak ini sebagai produk aksesori yang tidak diperlukan untuk industri teknologi-teknologi elektronik maklumat tinggi, dan menguatkan penyelidikan dan pembangunan.

Beberapa ketua syarikat telah mengenalpasti papan gelombang mikrofrekuensi tinggi sebagai titik pertumbuhan ekonomi baru untuk syarikat masa depan. Ahli asing meramalkan pasar panel mikrogelombang frekuensi tinggi akan berkembang dengan cepat.

Dalam bidang komunikasi, rawatan perubatan, tentera, kereta, komputer, dan alat-alat, permintaan panel mikrogelombang frekuensi tinggi meningkat dengan cepat. Beberapa tahun kemudian, papan mikrogelombang frekuensi tinggi mungkin menganggap kira-kira 15% daripada jumlah papan cetak global. Banyak syarikat PCB di Taiwan, Korea Selatan, Eropah, Amerika Syarikat, dan Jepun telah membuat rancangan untuk berkembang dalam arah ini.

Pembekal lembaran microwave frekuensi tinggi di Eropah dan Amerika Rogers, Arlon, Taconic, Metcold, GIL, Chukoh, Jepun, telah memasuki pasar besar potensi China dalam dua tahun terakhir, mencari ejen dan mengajar teknologi berkaitan.

Syarikat GIL Amerika mengadakan pelajaran mengenai "Aplikasi dan Teknologi Penghasilan Papan Cetak Microwave Frekuensi Tinggi" di Shenzhen. Ratusan tempat duduk telah dipenuhi. Koridor juga penuh dengan wakil perniagaan yang mendengar ucapan. Banyak CEO mendengar pelajaran. Hari-hari pelajaran teknikal.

Saya benar-benar tidak mengharapkan rakan-rakan rumah mempunyai kepentingan yang kuat dalam papan frekuensi tinggi. Pembekal logam lembaran Eropah dan Amerika sudah dapat menyediakan lebih dari 100 jenis seri lembaran dengan konstan dielektrik yang berlainan dari 2.10, 2.15, 2.17, ... hingga 4.5, dan bahkan lebih tinggi. Dalam Pearl River Delta dan Yangtze River Delta, terdapat faham bahawa ramai syarikat telah mengumumkan bahawa mereka boleh menempatkan pesanan besar untuk Teflon dan papan frekuensi tinggi.

Dikatakan bahawa beberapa syarikat telah mencapai tahap output bulanan ribuan meter persegi. Permintaan untuk plat mikrogelombang frekuensi tinggi dalam ramai institusi penelitian radar dan komunikasi rumahnya kilang papan cetak meningkat setahun demi setahun.

Permintaan untuk papan dicetak microwave frekuensi tinggi oleh syarikat komunikasi utama rumah seperti Huawei, Bell, dan Akademi Posts dan Sains Wuhan telah meningkat setahun demi setahun. Syarikat asing yang terlibat dalam produk gelombang mikrofrekuensi tinggi juga pindah ke China untuk membeli papan cetak untuk gelombang mikrofrekuensi tinggi di dekat sini.

Pelbagai tanda menunjukkan bahawa panel mikrogelombang frekuensi tinggi sedang memanaskan di China. (Apakah frekuensi tinggi? Lebih dari 300MHZ, iaitu, julat frekuensi gelombang pendek dengan panjang gelombang lebih dari 1 meter, biasanya dipanggil frekuensi tinggi.)

2. Mengapa ia hangat?

(1) Sebahagian daripada band frekuensi komunikasi frekuensi tinggi yang digunakan untuk tujuan tentera telah dipindahkan kepada penggunaan awam (bermula pada 1996), yang sangat mengembangkan komunikasi frekuensi awam tinggi. Ia telah menunjukkan kemahirannya dalam berbagai bidang seperti komunikasi kelajuan tinggi jarak jauh, navigasi, rawatan perubatan, pengangkutan, pengangkutan, dan penyimpanan.

(2) Rahsia tinggi dan kualiti penghantaran tinggi memungkinkan telefon bimbit, telefon kereta, dan komunikasi tanpa wayar untuk berkembang menuju frekuensi tinggi, dan kualiti gambar tinggi memungkinkan penghantaran siaran dan televisyen untuk menyiarkan program di VHF dan UHF. Pemindahan maklumat volum tinggi memerlukan komunikasi satelit, komunikasi gelombang mikro dan komunikasi serat optik untuk frekuensi tinggi.

(3) Kapasiti pemprosesan teknologi komputer telah meningkat, dan kapasiti memori maklumat telah meningkat, dan terdapat keperluan mendesak untuk penghantaran isyarat kelajuan tinggi. Secara singkat, frekuensi tinggi dan kelajuan tinggi produk maklumat elektronik meletakkan keperluan tinggi pada karakteristik frekuensi tinggi papan cetak.

3. Mengapa papan cetak diperlukan untuk mempunyai ε (Dk) rendah? ε atau Dk, dipanggil konstan dielektrik, adalah nisbah kapasitasi antara elektrod yang diisi dengan bahan tertentu kepada kapasitasi kapasitator vakum struktur yang sama.

Ia biasanya menunjukkan kapasitas bahan tertentu untuk menyimpan tenaga elektrik.

Apabila ε besar, kemampuan untuk menyimpan tenaga elektrik adalah besar, dan kelajuan pemindahan isyarat elektrik dalam sirkuit akan menurun.

Arah semasa isyarat elektrik melalui papan cetak. Biasanya perubahan positif dan negatif secara alternatif, yang sama dengan proses muatan terus menerus dan membuang substrat. Dalam pertukaran, kapasitasi akan mempengaruhi kelajuan penghantaran. Kesan ini lebih penting dalam peranti pemindahan kelajuan tinggi.

ε rendah bermakna bahawa kapasitas penyimpanan kecil, dan proses muatan dan muatan adalah cepat, sehingga kelajuan penghantaran juga cepat. Oleh itu, dalam transmisi frekuensi tinggi, konstan dielektrik rendah diperlukan.

Konsep lain ialah kehilangan dielektrik. Di bawah tindakan medan elektrik bertukar, tenaga yang dikonsumsi oleh bahan dielektrik disebabkan panas dipanggil kehilangan dielektrik, yang biasanya diungkapkan oleh faktor kehilangan dielektrik tan δ. ε dan tan δ adalah proporsional, dan litar frekuensi tinggi juga memerlukan kehilangan bawah ε dan dielektrik kecil tanδ, jadi kehilangan tenaga juga kecil.

4. Polytetrafluoroethylene (Teflon)

ί papan dicetak Di antara substrat papan dicetak, konstan dielektrik ε PTFE adalah paling rendah, biasanya hanya 2.6~2.7, sementara konstan dielektrik FR4 dari substrat resin epoksi kain kaca umum ε adalah 4.6~5.0, jadi kelajuan pemindahan isyarat papan dicetak Teflon jauh lebih cepat daripada FR4 (kira-kira 40%).

Faktor kehilangan pertengahan papan Teflon adalah 0.002, yang 10 kali lebih rendah daripada 0.02 FR4, dan kehilangan tenaga jauh lebih kecil. Selain itu, PTFE dipanggil "Raja Plastik". Ia mempunyai insulasi elektrik yang baik, kestabilan kimia dan kestabilan panas (tiada solven yang boleh melepaskannya di bawah 300°C), jadi frekuensi tinggi dan kelajuan tinggi Transmisi isyarat mesti menggunakan Teflon pertama atau substrat konstan dielektrik rendah lainnya.

Saya telah melihat bahawa Polyflon, Rogers, Taconic, Arlon, dan Meclad boleh menyediakan substrat dengan konstan dielektrik 2.10, 2.15, 2.17, dan 2.20. Faktor kehilangan dielektrik adalah 0.0005 hingga 0.0009 pada 10GHZ. Performasi bahan vinil PTFE sangat baik, tetapi proses pemprosesannya ke papan cetak adalah sama sekali berbeza dari proses FR4 tradisional. Aspek ini akan dibahas nanti.

Dalam dua tahun terakhir, kami sering menggunakan Rogers RO4000, seri GIL1000, dll. sebagai tambahan kepada keperluan ε 2.15 dan 2.6 dalam dua tahun terakhir.

5. Keperluan asas papan mikrogelombang frekuensi tinggi

Kerana ia adalah penghantaran isyarat frekuensi tinggi, pengendalian karakteristik konduktor papan cetak selesai diperlukan untuk ketat, dan lebar baris papan biasanya diperlukan untuk ±0.02mm (yang paling ketat ialah ±0.015mm). Oleh itu, proses pencetak perlu dikawal dengan ketat, Dan filem yang digunakan untuk pemindahan imej cahaya perlu dikumpensasikan mengikut lebar garis dan tebal foli tembaga.

Sirkuit papan cetak semacam ini tidak menghantar arus elektrik, tetapi isyarat denyut elektrik frekuensi tinggi. Kesalahan seperti lubang, lubang, lubang pinhole pada wayar akan mempengaruhi transmisi, dan mana-mana kesalahan kecil seperti itu tidak dibenarkan.

Kadang-kadang, tebal topeng askar juga ketat kawalan, dan topeng askar pada sirkuit terlalu tebal atau terlalu tipis untuk menjadi beberapa mikron.

·Kejutan panas pada 288 darjah Celsius, 10 saat, 1~3 kali, tiada pemisahan dinding lubang berlaku. Untuk papan Teflon, kita mesti selesaikan kemampuan basah dalam lubang, membuat lubang tembaga tanpa elektro tidak mempunyai lubang, dan lapisan tembaga elektroplad dalam lubang boleh menahan kejutan panas, yang merupakan kesulitan membuat papan Teflon porous satu.

Kerana ini, banyak pembuat substrat telah mengembangkan dan menghasilkan lebih tinggi ε, dan proses tembaga tanpa elektro adalah sama dengan alternatif FR4 konvensional, Rogers Ro4003 (ε3.38) dan LGC-046 (ε3.2±0.1) dari Xi ♙an 704. Ini jenis produk.

·Warpage: biasanya 0.5~0.7% papan selesai diperlukan. 6. Kesukaran pemprosesan papan mikrogelombang frekuensi tinggi berdasarkan ciri-ciri fisik dan kimia papan PTFE, yang membuat teknologi pemprosesannya berbeza dari proses FR4 tradisional. Jika ia diproses dalam keadaan yang sama dengan laminat serat kaca epoksi resin konvensional laminat tembaga, ia tidak boleh mendapatkan produk yang berkualiti.

(1) Pengeruhan: Bahan asas lembut, dan bilangan plat tumpukan terburu-buru kecil. Biasanya tebal plat 0,8 mm sesuai untuk dua lembaran dan satu tumpukan; kelajuan sepatutnya lebih lambat; untuk menggunakan bit latihan baru, sudut atas dan sudut benang bit latihan mempunyai ciri-ciri mereka sendiri. permintaan istimewa.

(2) Topeng solder dicetak: Selepas papan dicetak, papan tidak boleh dicurai dengan berus gulung sebelum topeng solder dicetak, sehingga tidak merusak substrat. Ia dicadangkan untuk menggunakan kaedah kimia untuk rawatan permukaan. Untuk mencapai ini: tanpa menggiling papan, selepas mencetak topeng askar, litar dan permukaan tembaga adalah seragam dan tidak ada lapisan oksid, yang tidak mudah.

(3) Aras udara panas: Berdasarkan ciri-ciri fluororesin, pemanasan cepat lembaran patut dihindari sebanyak mungkin. Sebelum menyemprot tin, lakukan rawatan sebelum panas pada 150°C selama sekitar 30 minit, dan kemudian menyemprot tin segera. Suhu tangki tin tidak boleh melebihi 245 darjah Celsius, sebaliknya penyekapan pad terpisah akan terpengaruh.

(4) Profil pemilihan: fluororesin lembut, dan profil pemilihan pemotong pemilihan biasa mempunyai banyak pepatah dan ketidakpersamaan. Ia diperlukan untuk membuat profil dengan pemotong pemotong istimewa yang sesuai.

(5) Penghantaran diantara proses: Ia tidak boleh ditempatkan secara menegak, hanya ditempatkan dalam lapisan keranjang dengan kertas, dan tiada jari dibenarkan menyentuh corak sirkuit dalam papan semasa keseluruhan proses. Seluruh proses mencegah goresan dan goresan. Garisan garis, lubang pinhole, indentasi, dan gigi akan mempengaruhi penghantaran isyarat, dan papan akan ditolak.

(6) Etching: Kawal keras erosi sisi, sawtooth, dan notch, dan kawal keras toleransi lebar baris ±0.02mm. Semak dengan kaca pembesar 100x.

(7) Tembaga tanpa elektrik: Perubatan awal tembaga tanpa elektrok adalah langkah yang paling sukar dan kritik dalam penghasilan papan Teflon. Terdapat banyak kaedah untuk rawatan awal tenggelam tembaga, tetapi dalam ringkasan, ia boleh stabilkan kualiti dan sesuai untuk produksi massa.