PCB科技 - 微波多層印製板製造技術

微波 printed 電路板 指使用普通硬質合金在特定微波基板覆銅板上生產的微波電子元件 PCB製造 方法.

現時用於印刷電路板的高速訊號傳輸線可分為兩類：一類是高頻訊號傳輸，與無線電磁波有關，以正弦波傳輸訊號，如雷達、無線電和電視以及通信（手機、微波）。 通信、光纖通信等）； 二是高速邏輯訊號傳輸。 這類產品使用數位信號傳輸，與電磁波的方波傳輸有關。 這類產品開始主要用於電腦和電腦，現在已經使用。 到家電和通信電子產品。

為了實現高速傳輸，對微波印刷電路板基板資料的電力特性有明確的要求。 為了實現低損耗和低延遲的傳輸訊號，必須選擇介電常數和介電損耗角正切較小的基材，通常是陶瓷材料、玻璃纖維布、聚四氟乙烯和其他熱固性樹脂。

在所有樹脂中，PTFE的介電常數（εr）和介電損耗角正切（tanÎ'）最小，並且具有良好的耐高低溫和耐老化效能。 它最適合作為高頻襯底資料，現時用量最大。 微波印製電路板基材。

本文將簡要介紹兩種陶瓷粉末填充微波多層印製電路板的製造過程，並更詳細地討論所採用的層壓製造技術。

2微波多層印製電路板資料

主要研究以下兩種高頻電介質資料，微波多層印製電路板疊層製造技術。 第一種是陶瓷粉末填充的短玻璃纖維增强聚四氟乙烯高頻介電材料（RT/duroid6002板）； 第二種是陶瓷粉末填充熱固性樹脂覆銅板（RO4350板）。

2.1陶瓷粉填充微波多層印製電路板制造技術

2.2 RT/duroid6002 2.2.1粘合片3001的層壓工藝

為了使用高頻介質板RT/duroid6002製造微波 多層PCB circuit boards, 供應商開發了適用於RT的粘合片3001/硬質合金低介電常數高頻介質板. 它是一種熱塑性氟氯共聚物，在微波頻率範圍內具有低介電常數和低損耗角正切.

2.2.2層壓工藝

1）安排

交替放置RT/duroid6002板和粘合板。 為了確保多層印刷電路板層間重疊的準確性，使用四個槽定位銷來排列板。 採用將熱電偶探頭放置在待壓制板材內層的無圖案區域的方法來控制層壓溫度和時間。

2）關閉

當壓力機處於冷態（通常壓力機的溫度低於120°C）時，將上述排列和模制板放置在壓力機的中心，關閉壓力機，並調整液壓系統以獲得待壓區域內所需的壓力。 在正常情况下，100 psi的初始壓力足够，然後將總壓力新增到200 psi，以確保粘合片的適當流動性。

3）熱身

啟動層壓機並加熱至220°C。通常，控制最大加熱速率，使上下爐板之間的溫差為1攝氏度 5攝氏度。

4）保持溫暖

通常，將溫度保持在220°C 15分鐘，使粘合片處於熔融狀態，並有足够的時間流動和濕潤待粘合表面。 對於較厚的排結構，等待時間可延長至30分鐘至45分鐘。

5）冷壓

關閉加熱系統，冷卻層壓爐板，同時保持壓力，直到爐板溫度降至120°C。釋放壓力，從層壓機中取出包含層壓層的範本。

2.2.3問題與對策

1）粘接失效

原因是對要壓制的板材表面使用機械處理方法，如火山灰噴砂、機械刷塗等，並應使用表面化學處理工藝。 如果保溫溫度和保溫時間不够，應使用熱電偶再次量測疊片溫度曲線。 另一個原因是要壓制的物體表面沾有脫模劑、水分、污垢等，應重新評估模具的清潔、排板程式和環境條件。

2）層壓板表面上的斑點或水泡

原因是壓力不均勻、溫度控制不當以及層壓前內層板材的清潔和乾燥不足。 採取的對策是選擇乾淨的範本或其他光滑資料，並檢查平整度或壓力。 使用熱電偶再次檢測層壓溫度曲線。 審查待壓制單張紙的清潔和乾燥程式，並審查單張紙在製備和粘合期間的儲存條件和時間。

3）變形

原因是溫度過高或壓力不均勻，應準確控制溫度和壓力。

2.3 RO4350的層壓工藝

2.3.1預浸料RO4403

為了實現有效粘合，RO4350資料選用預浸料RO4403。

2.3.2層壓工藝

1）主要工藝參數

溫度：175攝氏度；

壓力：40kg/cm2；

時間：2小時；

緩衝管道：上下各24張牛皮紙；

進入模式：使用較低溫度（100°C）進入模具，並在175°C時開始計算層壓時間；

泄壓管道：採用階梯泄壓管道。

在使用上述條件進行層壓後，層間結合力仍然可以滿足要求，但層壓板的平整度較差。 經過多次測試，並參攷所用預浸料RO4403的層壓特性，决定使用以下工藝參數進行層壓。

2）排列方式

從下到上，不銹鋼模具/聚酯板/4 RO4350單片/一個預浸料RO4403/3 RO4350單片/2個預浸料RO4403/2 RO4350單片/1個預浸料RO4403/1 RO4350單片/聚酯薄片/不銹鋼模具上蓋的底板。

每側24張牛皮紙用於緩衝。 加熱溫度為175℃。壓力為40千克/平方釐米（對於30.48釐米*25.4釐米（12英寸*10英寸）的選定模具，壓力為31噸）。 在室溫下進入模具並逐漸加熱。 保溫保壓時間為2小時，泄壓方法為分段降溫泄壓。

在實際層壓過程中，監測和量測待壓板材內部的溫度。

為了控制微波多層印製電路板的介電厚度，量測了層壓前後各單板的厚度以及成品板的平整度。

可以看出，8層微波多層印製電路板的厚度均勻性更好，這證明了相關參數的控制更好。

上述整個層壓過程相對較長。 為了縮短製造週期並使過程更易於控制，可以使用另一種預浸料RO4450B。 層壓加熱速度可以顯著提高，加熱時間可以從2小時縮短到50分鐘。

3結論

微波 印刷電路板 正在朝著基質多樣化的方向發展, 設計精度高, 電腦控制, 製造專業化, 表面塗層多樣化, 形狀加工數控與生產檢驗自動化. 通過對兩種陶瓷粉末填充微波多層膜疊層制造技術的研究 印刷電路板, 取得了一定的經驗, 為今後進一步深入研究奠定了堅實的基礎.