СВЧ технология - выбор и производство высокочастотных панелей PCB

Выбор высокочастотной платы и производство печатной платы

В последние годы постоянно выпускаются продукты для беспроводной связи, оптоволоконной связи и высокоскоростных сетей передачи данных, увеличивается объем обработки информации, а модуляция аналоговых фронтов беспроводной связи выдвигает новые требования к технологии цифровой обработки сигналов, технологии ИС и проектированию СВЧ-плат. Технология печатных плат выдвигает более высокие требования.

Например, коммерческая беспроводная связь требует использования недорогих пластин, стабильной диэлектрической проницаемости (погрешность изменения εr в пределах ±1-2%) и низких диэлектрических потерь (менее 0,005). Что касается печатной платы мобильного телефона, то она также должна обладать такими характеристиками, как многослойное ламинирование, простая технология обработки печатной платы, высокая надежность готовой платы, малые размеры, высокая степень интеграции и низкая стоимость. Для того чтобы выдержать все более жесткую рыночную конкуренцию, инженерам-электронщикам приходится искать компромисс между характеристиками материала, стоимостью, сложностью технологии обработки и надежностью готовой платы. Ниже редактор компании-производителя  панель PCB  подробно расскажет о том, как выбрать высокочастотную печатную плату, а также о методах ее производства и обработки.

1. определение высокочастотной платы

Под высокочастотной платой понимается специальная печатная плата с повышенной электромагнитной частотой, которая используется для высокочастотного (частота более 300 МГц или длина волны менее 1 метра) и микроволнового (частота более 3 ГГц или длина волны менее 0,1 метра) диапазонов. Это базовый материал для СВЧ. Медная плакированная плата - это печатная плата, изготовленная с использованием части технологического процесса обычного метода производства жестких печатных плат или с использованием специального метода обработки. В общем случае под высокочастотной платой можно понимать печатную плату с частотой выше 1 ГГц.

С бурным развитием науки и техники все большее число конструкций оборудования применяется в микроволновом диапазоне частот (>1 ГГц) и даже в области миллиметровых волн (30 ГГц). Это также означает, что частоты становятся все выше и выше, а требования к материалам печатных плат - все выше и выше. Например, материал подложки печатной платы должен обладать отличными электрическими свойствами, хорошей химической стабильностью, а потери на подложке при увеличении частоты силового сигнала очень малы, поэтому важность высокочастотной платы выдвигается на первый план.

2. Область применения высокочастотной платы PCB

⑴ продукты мобильной связи;

⑵ усилитель мощности, малошумящий усилитель и т.д.;

⑶ разветвители питания, соединители, дуплексеры, фильтры и другие пассивные компоненты;

⑷ автомобильные системы предотвращения столкновений, спутниковые системы, радиосистемы и другие области. Высокая частота электронного оборудования - это тенденция развития.

3. классификация высокочастотных плат

⑴ термореактивный материал с порошковым керамическим наполнителем

A. производитель:

4350B/4003C компании Rogers;

25N/25FR компании Arlon;

Taconic серии TLG.

B. Метод обработки:

Процесс обработки аналогичен обработке эпоксидной смолы/стеклоткани (FR4), однако лист получается относительно хрупким и легко ломается. При сверлении и гонгах срок службы ножа для сверления и гонга сокращается на 20%.

⑵ Материал PTFE (политетрафторэтилен)

A. Производитель

-Taixing Microwave's F4B, F4BM, F4BK, TP-2

-Taconic - серия RF, серия TLX, серия TLY;

-Rogers серии RO3000, RT, TMM;

- серия AD/AR компании Arlon, серия IsoClad, серия CuClad.

B. Метод обработки

-Режущий материал: Для предотвращения появления царапин и складок на режущем материале необходимо сохранять защитную пленку.

-Сверление:

a. Используйте совершенно новое сверло (стандарт 130), лучше всего по одному, давление прижимной лапки - 40psi;

b. После сверления используйте воздушный пистолет, чтобы выдуть пыль из отверстия;

c. Алюминиевый лист используется в качестве защитной пластины, а затем 1 мм меламиновая подложка используется для затягивания пластины PTFE;

d. Использовать наиболее стабильную буровую установку и параметры бурения (в основном, чем меньше отверстие, тем выше скорость бурения, чем меньше нагрузка на стружку, тем меньше скорость возврата).

(3)Обработка отверстия: ``Плазменная обработка или активационная обработка нафталином натрия способствует металлизации отверстия.

(4) Тяжелая медь PTH

A. После микротравления (скорость микротравления контролируется на уровне 20 мкм) PTH вытягивается из цилиндра размотчика в плату;

B. При необходимости пропускают второй PTH, причем заводить плату нужно только с ожидаемого цилиндра.

(5) Паяльная маска

A. Предварительная обработка: используйте кислоту для промывки платы, а не механическую шлифовку;

B. После предварительной обработки запечь плату (90 градусов Цельсия, 30 мин), нанести кисточкой зеленое масло и затвердеть;

C. Трехступенчатое запекание: одна секция - 80°С, 100°С, 150°С, время - 30 мин на каждую (если вы обнаружили, что поверхность подложки замаслена, можно провести повторную обработку: смыть зеленое масло и заново затвердеть).

(6) Плата гонга

Положите белую бумагу на поверхность контура платы PTFE и зажмите ее вверх и вниз платой-подложкой FR-4 или фенольной базовой пластиной толщиной 1,0 мм, вытравленной для удаления меди: как показано на рисунке:

Заусенцы на обратной стороне платы гонга необходимо аккуратно обрезать вручную, чтобы не повредить поверхность подложки и меди, затем отделить их с помощью бессернистой бумаги значительного размера и визуально осмотреть. Для уменьшения заусенцев ключевым моментом является то, что процесс обработки гонг-платы должен иметь хороший эффект.

4. технологический процесс

(1) Технологический процесс обработки листа ПТФЭ в компании NPTH

Резка материала-сверление-сухая пленка-инспекция-травление-травление-паяльная маска-характеристики-напыление-формовка-тестирование-окончательный контроль-упаковка-отгрузка

(2) Технологический процесс обработки листа ПТФЭ в компании PTH

Резка-сверление-обработка отверстий (плазменная обработка или активация нафталином натрия)-погружение в медь- панель PCB -электричество-сухая пленка-инспекция-диаграмма-электричество-травление-коррозионный контроль-паяльная маска-характер-распыление-олово-формовка-испытание-окончательный осмотр-упаковка-отгрузка

5. Резюме: Трудности при обработке высокочастотных плат

(1) Погружение меди: стенка отверстия нелегко поддается меди;

(2) Перенос диаграммы, травление, контроль зазора между линиями по ширине, контроль песчаных отверстий;

(3) Обработка зеленым маслом: Адгезия зеленого масла, контроль вспенивания зеленого масла;

(4) Строгий контроль царапин на поверхности каждого процесса и т.д