Mikrowellen-Technik - Analyse von Hochfrequenz-Mehrschicht PCB Prepreg

In Hochfrequenz-Mehrschicht-PCB-Anwendungen, die Verwendung verschiedener Prepregs hat unterschiedliche Auswirkungen auf die elektrischen Eigenschaften des Materials, und die Materialformulierung, die zum Verkleben von Hochfrequenz-Mehrschichtfolien verwendet wird, kann ebenfalls stark variieren. Viele Prepregs sind glasfaserverstärkt, und es gibt mehrere häufig verwendete Prepregs die nicht glasfaserverstärkt sind. Unverstärkte Prepreg ist in der Regel eine thermoplastische Polymerfolie, Während das gewebte glasfaserverstärkte Prepreg normalerweise duroplast ist und häufig spezielle Füllstoffe verwendet, um die Hochfrequenzleistung zu verbessern.

Während der Laminierung muss thermoplastischer Prepreg eine Schmelztemperatur erreichen, um eine Bindung zwischen mehreren Kreislaufschichten zu erreichen. Diese Materialien können auch nach dem Verkleben mehrerer Schichten wieder geschmolzen werden, jedoch kann das Wiederschmelzen zu Delamination führen, weshalb es in der Regel wünschenswert ist, ein Wiederschmelzen zu vermeiden. Laminierungsschmelztemperaturen und Umschmelztemperaturen variieren je nach Art des thermoplastischen Prepregs, wobei Umschmelztemperaturen im Allgemeinen nach dem Laminieren von Belang sind, Prozesse wie Löten, die Schaltkreisen hohen Temperaturen aussetzen.

Rogers hat Thermoplast ohne Verstärkung eingeführt Prepregs häufig verwendet in Mehrschichtige Hochfrequenz-Leiterplatten wie Rogers 3001 (425°F melt, 350°F remelt), CuClad 6700 (425°F melt, 350°F remelt), and DuPont Teflon FEP (565°F melt, 520°F remelt) adhesive film. Da Delamination in Betracht gezogen wird, Die Umschmelztemperatur ist im Allgemeinen niedriger als die anfängliche Schmelztemperatur, wo das Material weich genug ist, um zu delaminieren. Bei der anfänglichen Schmelztemperatur während der Laminierung, Das Material ist auf seiner niedrigsten Viskosität, wodurch das Material während der Laminierung nass und zwischen den Schichten fließen kann, um eine gute Haftung zu gewährleisten. Wie an der Temperatur der verschiedenen Materialien zu erkennen ist, Rogers 3001 CuClad 6700Prepreg und CuClad 6700Prepreg eignen sich für Mehrschichten, die nicht hohen Temperaturen ausgesetzt sind, wie z.B. Löten. DuPont Teflon FEP-Material kann für mehrere Schichten verwendet werden, die geschweißt werden, vorausgesetzt, die Schweißtemperatur wird unterhalb der Umschmelztemperatur geregelt. Allerdings, Einige Hersteller haben nicht die Fähigkeit, die anfängliche Schmelztemperatur zu erreichen.

Es gibt eine Ausnahme bei thermoplastischen unverstärkten Prepreg, jedoch, und das ist Rogers 2929 Bond Sheet, die unbestärkt ist, aber es ist kein Thermoplast, aber ein Duroplast. Duroplaste haben keine Schmelz- und Umschmelztemperaturen, but they do have solidification temperatures (during lamination) and decomposition temperatures that should be avoided due to delamination considerations. 2929 Bond Sheet hat eine Laminiertemperatur von 475°F und Zersetzungstemperaturen weit über bleifreie Löttemperaturen hinaus, So ist es stabil nach mehrschichtigem Kleben für die meisten Hochtemperaturbedingungen.

Die elektrischen Eigenschaften dieser Prepregs sind wie folgt: Rogers 3001 (Dk=2.3, Df=0.003), CuClad 6700 (Dk=2.3, Df=0.003), DuPont Teflon FEP (Dk=2.1, Df=0.001) und 2999 (Dk=2.9, Df=0.003).

Eine andere Art von Prepreg ist ein glasfaserverstärktes Prepreg, das normalerweise eine Kombination aus gewebtem Glasfasergewebe, Harz und etwas Füllstoff ist. Die Herstellungsparameter für laminierte Leiterplatten können je nach Prepreg-Zusammensetzung stark variieren. Im Allgemeinen haben hochgefüllte Prepregs normalerweise viel weniger seitlichen Fluss während der Laminierung und können eine gute Wahl sein, wenn das Prepreg verwendet wird, um mehrere Schichten mit Hohlräumen zu bauen; Das Prepreg, mit dem die innere Schicht verbunden werden soll, hat dickeres Kupfer, und es kann schwierig sein, mit diesem Prepreg mit niedrigem Durchfluss gut zu laminieren.

Es gibt zwei Arten von glasfaserverstärkten Prepregs, die normalerweise in Hochfrequenz-Leiterplattenherstellung, namely RO4450B and RO4450F prepregs (Dk=3.5, Df=0.004). Die Verarbeitungsparameter dieser Materialien sind ähnlich wie FR-4, jedoch, Sie haben sehr gute elektrische Eigenschaften bei hohen Frequenzen. Diese Materialien sind stark belastet, geringe seitliche Strömung beim Laminieren haben, und sind hohe Tg-Duroplaste, die sehr stabil für bleifreies Löten oder andere fortschrittliche Prozesse sind.

Alles in allem gibt es bei der Entwicklung eines mehrschichtigen PCB Prepregs für Hochfrequenzanwendungen verschiedene Kompromisse, die zusammen mit der elektrischen Leistung in Bezug auf die Herstellung berücksichtigt werden müssen.