PCB-Technologie - Fertigungstechnik von Mikrowellen-Mehrschicht-Leiterplatten

Mikrowelle printed Leiterplatten beziehen sich auf elektronische Mikrowellenkomponenten, die auf speziellen Mikrowellensubstrat-kupferplattierten Laminaten unter Verwendung gängiger starrer Leiterplattenherstellung Methoden.

Die aktuellen Hochgeschwindigkeitssignalübertragungsleitungen für Leiterplatten können in zwei Kategorien unterteilt werden: eine ist die Hochfrequenz-Signalübertragung, die mit elektromagnetischen Radiowellen in Verbindung steht und Signale mit Sinuswellen, wie Radar, Radio und Fernsehen, und Kommunikation (Mobiltelefone, Mikrowellen) überträgt. Kommunikation, Glasfaserkommunikation usw.); Das andere ist die Hochgeschwindigkeits-Logiksignal-Übertragung. Diese Art von Produkt verwendet digitale Signalübertragung und bezieht sich auf die quadratische Wellenübertragung elektromagnetischer Wellen. Diese Art von Produkt begann hauptsächlich in Computern und Computern verwendet zu werden und wurde jetzt verwendet. Zu Haushaltsgeräten und Kommunikationselektronik.

Um eine Hochgeschwindigkeitsübertragung zu erreichen, gibt es klare Anforderungen an die elektrischen Eigenschaften des Substratmaterials der Mikrowellen-Leiterplatte. Um einen geringen Verlust und eine geringe Verzögerung der Übertragungssignale zu erreichen, müssen Substratmaterialien mit geringer dielektrischer Konstante und dielektrischer Verlusttangente ausgewählt werden, im Allgemeinen keramische Materialien, Glasfasergewebe, Polytetrafluorethylen und andere duroplastische Harze.

Unter allen Harzen hat PTFE die kleinste dielektrische Konstante (εr) und dielektrische Verlusttangente (tanδ), und hat eine gute hohe und niedrige Temperaturbeständigkeit und Alterungsbeständigkeit. Es eignet sich am besten als hochfrequentes Substratmaterial und ist derzeit die größte Menge. Substratmaterial für Mikrowellen-Leiterplatten.

In diesem Artikel wird kurz der Herstellungsprozess der beiden keramischen pulverfüllten Mikrowellenherstellungsplatinen vorgestellt und die verwendete laminierte Fertigungstechnologie näher erläutert.

2 Mikrowellenmaterialien für mehrschichtige Leiterplatten

Untersuchen Sie hauptsächlich die folgenden zwei hochfrequenten dielektrischen Materialien, Mikrowellenherstellungstechnologie für mehrschichtige Leiterplatten. Das erste ist keramisches pulverfülltes, kurzglasfaserverstärktes Polytetrafluorethylen (PTFE) hochfrequentes dielektrisches Material (RT/duroid6002 Blatt); Das zweite ist keramisches Pulver gefülltes thermohärtendes Harz Kupfer plattiertes Laminat (RO4350 Blatt).

2.1 Keramisches Pulver gefülltes Mikrowellenherstellungsverfahren für mehrschichtige Leiterplatten

2.2 Laminierungsprozess von RT/duroid6002 2.2.1 Bonding Blatt 3001

Zur Verwendung der hochfrequenten dielektrischen Platte RT/duroid6002 zur Herstellung von Mikrowelle Mehrschichtige Leiterplatte circuit boards, Der Lieferant hat eine Klebefolie 3001 für RT entwickelt/duroide niederdielektrische Konstante Hochfrequenz-dielektrische Platinen. Es ist ein thermoplastisches Chlorfluorocopolymer mit niedriger Dielektrizitätskonstante und geringer Verlusttangente im Mikrowellenfrequenzbereich.

2.2.2 Laminierungsverfahren

1) Regelung

Legen Sie die RT/duroid6002 Platine und die Klebefolie abwechselnd auf. Um die Genauigkeit der Überlappung zwischen den Schichten der mehrschichtigen Leiterplatte sicherzustellen, werden Vier-Nut-Positionierstifte verwendet, um die Leiterplatten anzuordnen. Das Verfahren zum Platzieren der Thermoelementsonde in den nicht gemusterten Bereich der inneren Schicht der zu pressenden Platte wird angenommen, um die Laminiertemperatur und -zeit zu steuern.

2) Schließen

Wenn sich die Presse in einem kalten Zustand befindet (normalerweise ist die Temperatur der Presse niedriger als 120°C), legen Sie die oben genannten angeordneten und geformten Platten in die Mitte der Presse, schließen Sie die Presse und justieren Sie das Hydrauliksystem, um den erforderlichen Druck in dem zu pressenden Bereich zu erhalten. Unter normalen Umständen ist ein Anfangsdruck von 100 psi ausreichend, und dann wird der Gesamtdruck auf 200 psi erhöht, um eine ordnungsgemäße Fließfähigkeit der Klebefolie sicherzustellen.

3) Aufwärmen

Starten Sie den Laminator und erhitzen Sie ihn auf 220°C. Im Allgemeinen wird die maximale Heizrate so gesteuert, dass die Temperaturdifferenz zwischen den oberen und unteren Ofenplatten 1° Celsius～5 Grad Celsius beträgt.

4) Warmhalten

Normalerweise halten Sie die Temperatur bei 220°C für 15 Minuten, um das Klebeblatt in einem geschmolzenen Zustand zu machen, und haben Sie genug Zeit, um die zu klebende Oberfläche zu fließen und zu benetzen. Für dickere Zug-Struktur kann die Haltezeit auf 30 Minuten bis 45 Minuten verlängert werden.

5) Kaltpressung

Schalten Sie das Heizsystem aus und kühlen Sie die laminierte Ofenplatte unter Beibehaltung des Drucks ab, bis die Temperatur der Ofenplatte auf 120°C sinkt. Lassen Sie den Druck los und nehmen Sie die Schablone mit dem Laminat aus dem Laminator.

2.2.3 Probleme und Gegenmaßnahmen

1) Verbindungsfehler

Der Grund ist, dass mechanische Behandlungsmethoden auf der Oberfläche der zu pressenden Platte verwendet werden, wie Vulkanasche Sandstrahlen, mechanisches Bürsten usw., und oberflächenchemische Behandlungsverfahren sollten verwendet werden. Wenn die Haltetemperatur und Haltezeit nicht ausreichen, sollte ein Thermoelement verwendet werden, um die Laminiertemperaturkurve erneut zu messen. Ein weiterer Grund ist, dass die Oberfläche des zu pressenden Objekts mit Trennmittel, Feuchtigkeit, Schmutz usw. befleckt ist und die Reinigung der Form, das Plattenanordnungsverfahren und die Umgebungsbedingungen neu bewertet werden sollten.

2) Flecken oder Blasen auf der Oberfläche des Laminats

Der Grund ist ungleichmäßiger Druck, unsachgemäße Temperaturregelung und unzureichende Reinigung und Trocknung der inneren Schichtplatte vor der Laminierung. Gegenmaßnahmen sind saubere Schablonen oder andere glatte Materialien auszuwählen und die Ebenheit oder den Druck zu überprüfen. Ein Thermoelement wurde verwendet, um die Laminiertemperaturkurve erneut zu erfassen. Überprüfen Sie die Reinigungs- und Trocknungsverfahren der einzelnen Folie, die gepresst werden soll, und überprüfen Sie die Lagerbedingungen und die Zeit der einzelnen Platte während der Vorbereitung und Verklebung.

3) Deformation

Der Grund ist, dass die Temperatur zu hoch oder der Druck ungleichmäßig ist, und die Temperatur und der Druck sollten genau kontrolliert werden.

2.3 Der Laminierungsprozess von RO4350

2.3.1 Prepreg RO4403

Um eine effektive Verklebung zu erreichen, wird für RO4350 Material Prepreg RO4403 ausgewählt.

2.3.2 Laminierungsverfahren

1) Wichtigste Prozessparameter

Temperatur: 175 Grad Celsius;

Druck: 40kg/cm2;

Zeit: 2 Stunden;

Puffermodus: 24-Stücke Kraftpapier oben und unten;

Eingangsmodus: Verwenden Sie niedrigere Temperatur (100°C), um die Form zu betreten, und beginnen Sie, die Laminierungszeit bei 175°C zu berechnen;

Entlastungsmethode: nehmen Sie die schrittweise Druckfreigabemethode an.

Nach Verwendung der oben genannten Bedingungen für die Laminierung kann die Zwischenschichtklebekraft immer noch die Anforderungen erfüllen, aber die Ebenheit des Laminats ist schlecht. Nach vielen Tests und unter Bezugnahme auf die Laminierungseigenschaften des verwendeten Prepreg RO4403 wurde beschlossen, folgende Prozessparameter für die Laminierung zu verwenden.

2) Verfahren der Anordnung

Von unten nach oben, die Bodenplatte der Edelstahlform/Polyesterblech/4 RO4350 monolithic/one prepreg RO4403/3 RO4350 monolithic/2 prepreg RO4403/2 RO4350 monolithic/1 prepreg RO4403/1 RO4350 Monolithic/polyester floke/rostfreie Stahlform obere Abdeckung.

24-Blatt Kraftpapier zur Polsterung auf jeder Seite. Die Heiztemperatur beträgt 175°C. Der Druck ist 40 kg/cm2 (für die ausgewählte Form von 30.48 cm,25,4 cm (12 Zoll,10 Zoll), der Druck ist 31 Tonnen). Geben Sie die Form bei Raumtemperatur ein und erwärmen Sie sich allmählich. Die Wärmeerhaltungs- und Druckretentionszeit beträgt 2 Stunden, und die Druckfreigabemethode besteht darin, die Temperatur zu senken und den Druck in Abschnitten freizugeben.

Während der eigentlichen Laminierung wird die Temperatur im Inneren der zu pressenden Platte überwacht und gemessen.

Um die dielektrische Dicke der Mikrowellen-Mehrschichtplatine zu kontrollieren, wurden die Dicke jedes einzelnen Blattes vor und nach der Laminierung und die Ebenheit der fertigen Platine gemessen.

Es kann gesehen werden, dass die Dickenungleichmäßigkeit der 8-lagigen Mikrowellen-Mehrschicht-Leiterplatte besser ist, was beweist, dass die Steuerung der relevanten Parameter besser ist.

Der oben erwähnte gesamte Laminierungsprozess ist relativ lang. Um den Fertigungszyklus zu verkürzen und den Prozess einfacher zu steuern, kann ein weiteres Prepreg RO4450B verwendet werden. Die Laminierwärmrate kann erheblich erhöht werden, und die Aufheizzeit kann von 2 Stunden auf 50 Minuten verkürzt werden.

3 Schlussfolgerung

Mikrowelle Leiterplatten entwickeln sich in Richtung Substratdiversifizierung, hohe Präzision, Computersteuerung, Spezialisierung in der Fertigung, Diversifizierung der Oberflächenbeschichtung, Automatisierung der Formverarbeitung numerische Steuerung und Fertigungsinspektion. Durch die Erforschung des laminierten Herstellungsverfahrens von zwei Arten von keramischem Pulver gefüllter Mikrowelle Mehrschicht Leiterplatten, gewisse Erfahrungen gesammelt wurden, das eine solide Grundlage für weitere vertiefte Forschung in der Zukunft gelegt hat.