en el campo dealta-frecuenciacomunicación, los materiales de Rogers se han convertido en la opción principal para producir placas de circuito impreso de alto-rendimiento debido a su baja constante dieléctrica, bajo factor de pérdida y excelente estabilidad térmica. Este tipo de PCB se usa ampliamente en escenarios que requieren una eficiencia de transmisión de señal extremadamente alta, como estaciones base 5G, comunicaciones por satélite, sistemas de radar, etc. Su flujo de procesamiento es significativamente diferente al de los ordinarios.fr4placa de circuito impreso y se requiere un control preciso del proceso para garantizar el máximo rendimiento del material.
El flujo de procesamiento de la PCB Rogers de alta-frecuencia
El procesamiento de PCB Rogers de alta-frecuencia debe equilibrar las características del material y los requisitos de rendimiento de alta-frecuencia, y el proceso se puede dividir en seis pasos principales:
1. Selección de materiales y pretratamiento.
Los materiales Rogers como RO4350B, RO4003C, etc. deben combinarse con precisión de acuerdo con la constante dieléctrica y los requisitos de espesor del diseño del producto. Se requiere una inspección visual estricta después de recibir los materiales para eliminar rayones en la superficie y oxidación causados por un transporte o almacenamiento inadecuado.
2. Producción de circuitos de capa interior.
El circuito de la capa interna es el portador básico de transmisión de señales y la precisión debe garantizarse mediante los siguientes pasos:
Aplicación y exposición de la película: se utiliza una película seca de alta-precisión y una máquina laminadora al vacío para garantizar que la capa de la película se adhiera firmemente a la superficie del sustrato, evitando burbujas residuales; El proceso de exposición utiliza equipos de imágenes láser directas para transferir con precisión el patrón del circuito a la película seca, asegurando la precisión del ancho de línea.
Grabado y detección: utilizando una solución de grabado ácida, logrando un grabado uniforme del circuito controlando la temperatura de grabado y la presión de pulverización; Después del grabado, inspeccione los defectos como espacios en el circuito y cortocircuitos a través del equipo AOI para garantizar la integridad del circuito de la capa interna.
3. Proceso laminado
La estratificación es un factor clave para determinar el rendimiento de la PCB Rogers y es necesario abordar los problemas de compatibilidad de diferentes materiales, como la laminación mixta Rogers y FR4.
Diseño de apilamiento: Calcule el espesor de las capas según los requisitos de impedancia y coloque razonablemente una lámina semicurada entre el sustrato Rogers y FR4 para garantizar la resistencia de la unión entre capas.
Control de parámetros de compresión: al adoptar un modo de presurización y calentamiento escalonado, la temperatura y presión máximas se establecen de acuerdo con el modelo del material para evitar la delaminación local causada por una presión desigual.
4. Perforación y metalización de agujeros.
Las señales de alta frecuencia son sensibles al rendimiento de transmisión de las vías y requieren operaciones precisas para reducir la pérdida de señal.
Perforación: utilice una broca de aleación dura, ajuste la velocidad de perforación y el avance de manera razonable de acuerdo con la alta dureza del material Rogers y evite rebabas o residuos de resina en la pared del orificio.
Deposición de cobre y galvanoplastia: la deposición química de cobre se utiliza para formar una capa conductora uniforme en la pared del orificio, seguida de un proceso de revestimiento de cobre ácido para espesar el cobre del orificio, asegurando la conductividad y resistencia mecánica de la vía.
5. Cableado de la capa exterior y tratamiento de superficies.
La capa exterior del circuito afecta directamente la calidad de la transmisión de la señal y es necesario controlar cuidadosamente los siguientes aspectos:
Grabado del circuito: utilizando el mismo proceso de exposición LDI y grabado ácido que la capa interna, asegurando una alineación precisa entre las capas externa e interna del circuito.
Tratamiento de la superficie: para mejorar la soldabilidad y la resistencia a la oxidación de las almohadillas de soldadura, las placas de circuito impreso Rogers de alta-frecuencia suelen utilizar tecnología de inmersión en oro para controlar el espesor de la capa de oro y la capa de níquel, evitando la pérdida de transmisión de señal causada por el espesor excesivo de la capa de oro.
6. Moldeo e inspección final.
De acuerdo con las dimensiones externas diseñadas por el cliente, se utilizan fresadoras CNC para el procesamiento de conformado y la selección de herramientas debe coincidir con las características de dureza de los materiales Rogers para evitar grietas en los bordes. La inspección final incluye pruebas de impedancia (utilizando un probador de impedancia TDR para garantizar que la desviación del valor de impedancia esté dentro de un rango razonable), pruebas de resistencia de aislamiento y una inspección de apariencia completa para eliminar-productos no conformes con defectos en las líneas y huecos en las paredes de los orificios.
Precauciones para el procesamiento de PCB Rogers de alta frecuencia
El procesamiento de PCB Rogers de alta-frecuencia debe evitar la pérdida de rendimiento causada por procesos y características de materiales no coincidentes. Las consideraciones centrales incluyen:
Control de compatibilidad de materiales: existe una diferencia en el coeficiente de expansión térmica entre el material Rogers y el FR4. Al mezclar y prensar, es necesario seleccionar una lámina semicurada, como usar PP de bajo flujo y optimizar los parámetros de prensado para reducir la tensión entre capas y evitar la delaminación durante el uso posterior.
Garantía de precisión de la impedancia: además de la selección del sustrato, los cambios sutiles en el ancho del circuito, el espesor del cobre y el espesor del dieléctrico pueden afectar los valores de impedancia. Durante el procesamiento, se requiere monitoreo-en tiempo real de los factores de grabado y calibración periódica del equipo LDI para garantizar la estabilidad de la impedancia.
Estandarización del tratamiento de la superficie: el material Rogers tiene una superficie relativamente lisa y se requiere un tratamiento especial de micrograbado (como el uso de una solución mixta de ácido sulfúrico y peróxido de hidrógeno) antes de la deposición de cobre para aumentar la rugosidad de la superficie, mejorar la adhesión del recubrimiento y evitar el pelado del recubrimiento.
Gestión de la limpieza: todo el proceso de procesamiento debe mantener un ambiente limpio para evitar la contaminación por polvo y aceite en la superficie del sustrato, especialmente durante la etapa de apilamiento antes de la laminación. El sustrato debe transferirse a través de una máquina de succión al vacío para reducir la contaminación causada por el contacto humano.