СВЧ технология - Анализ клейных материалов для высокочастотных многослойных ПХД

При применении высокочастотной многослойной ПХД использование различных связывающих материалов оказывает различное воздействие на электрические свойства материала, а формула материала, используемая для связывания высокочастотной многослойной пленки ПХД, также может быть очень различной. Многие связывающие материалы укреплены стекловолокном, и есть несколько обычно используемых связывающих материалов, которые не укреплены стекловолокном. Неусиленные соединительные материалы обычно являются термопластическими полимерными пленками, в то время как тканные соединительные материалы, усиленные стекловолокном, обычно термоустойчивы, и специальные наполнители часто используются для улучшения высокочастотной производительности.

Во время ламинирования термопластический связывающий материал должен достичь температуры плавления, чтобы достичь связывания между высокочастотными многослойными слоями схемы ПХД. Эти высокочастотные многослойные материалы ПХД также могут быть переплавлены после многослойного соединения, но переплавление приведет к делиминации, поэтому обычно необходимо избегать переплавления. Температура плавления ламинации и температура переплавления, требующие внимания, варьируются в зависимости от типа термопластического связывающего материала. Температура переплавления обычно является процессом, который требует внимания после ламинирования, например, пайки и других процессов, которые подвергают схему высоким температурам.

Rogers представила термопластические неокрепленные клейные материалы, обычно используемые в высокочастотных многослойных ПХД, такие как Rogers 3001 (расплавленный при 425 ° F, переплавленный при 350 ° F), CuClad 6700 (расплавленный при 425 ° F, переплавленный при 350 ° F) и клейная пленка DuPont Teflon FEP (расплавленный при 565 ° F, переплавленный при 520 ° F). Из-за делиминации температура переплавления, как правило, ниже первоначальной температуры плавления, а при температуре переплавления высокочастотный многослойный материал ПХД достаточно мягкий, чтобы быть слоевым. При первоначальной температуре плавления во время ламинирования материал находится на самой низкой вязкости, что позволяет материалу увлажиться и течь между несколькими слоями во время процесса ламинирования для получения хорошей адгезии. Из температуры различных материалов можно видеть, что связывающий материал 3001 и CuClad 6700 подходит для многослоев, которые не подвергаются воздействию высоких температур (таких как сварка). Предполагая, что температура сварки контролируется ниже температуры переплавления, материал DuPont Teflon FEP может использоваться для сварки нескольких слоев. Однако некоторые производители не имеют возможности достичь начальной температуры плавления.

Однако есть исключение в термопластическом неокрепленном материале для связывания, то есть высокочастотном многослойном листе для связывания ПХД Роджерса 2929, который не усилен, но это не термопластический материал, а термоустойчивый материал. Термоутвердильные материалы не имеют температур плавления и переплавления, но они имеют температуры затверждения (во время ламинирования) и температуры разложения, которых следует избегать из-за соображений делиминации. Температура ламинирования 2929 сливающего листа составляет 475 ° F, а температура разложения далеко превышает температуру пайки без свинца, поэтому в большинстве высокотемпературных условий он стабильен после многослойного слияния.

Электрические свойства этих высокочастотных многослойных материалов для соединения ПХД являются следующими: Rogers 3001 (Dk = 2,3, Df = 0,003), CuClad 6700 (Dk = 2,3, Df = 0,003), DuPont Teflon PCB FEP (Dk = 2,1, Df = 0,001) и 2929 (Dk = 2,9, Df = 0,003).

Другим высокочастотным многослойным материалом для связывания ПХД является материал для связывания, усиленный стекловолокном, обычно сочетание ткани из стекловолокна, смолы и некоторых наполнителей. Параметры изготовления ламинированных ПХД будут сильно варьироваться в зависимости от состава связывающего материала. Как правило, препрегы, которые сильно заполнены наполнителями, обычно имеют гораздо меньший боковый поток во время ламинирования. Если препрегы должны использоваться для построения нескольких слоев с полостями, эти высокозаполненные препреги могут быть хорошим выбором; но если они внутренний слой, который должен быть связан с прегрегом, имеет более толстую медь, и может быть трудно ламинировать с помощью этого прегрега с низким потоком.

Существуют два типа препрегов, усиленных стекловолокном, обычно используемых при изготовлении высокочастотных многослойных ПХД, а именно препрегов RO4450B и RO4450F (Dk = 3,5, Df = 0,004). Параметры обработки этих материалов похожи на FR-4, но они обладают очень хорошими электрическими свойствами на высоких частотах. Эти материалы имеют высокую нагрузку и низкий боковый поток во время ламинирования. Они являются термостойкими материалами с высоким Tg и очень стабильны для безсвинцовой пайки или других передовых процессов.

В целом, при проектировании высокочастотных многослойных ПХД для высокочастотных приложений существуют различные компромиссы, и производственные аспекты должны учитываться вместе с электрическими характеристиками.