羅杰斯高頻板多采用美國羅杰斯公司提高的板料,比如羅杰斯4350b,羅杰斯5880等等,今天多層行業(yè)經(jīng)驗工程師要講述的是以美國Rogers公司RO4000系列高頻微波覆銅板為實例,介紹這種基材加工的特殊要點和注意事項。
1)RO4000系列高頻電路板解析
RO4000高頻電路基材以玻璃纖維增強(qiáng)和陶瓷作填充,是一種高耐熱材料,其玻璃化溫度TG為280℃,它具有類似聚四氟乙烯的高頻特性,但其加工過程環(huán)氧玻璃布基材(FR4)相似,F(xiàn)R4基材所使用的加工參數(shù)和工藝過程也適用于RO4000。這個系列的典型型號是RO4003。
2)高頻pcb儲存方式
RO4003吸濕率很低,儲存無特別要求,不必在恒溫環(huán)境下存放。
3)高頻電路板的鉆孔
蓋板應(yīng)平而硬,以使鉆孔生產(chǎn)的銅毛刺減至最小,推薦使用鋁和剛硬的復(fù)合板做蓋板,厚度0.25mm~0.63mm。多數(shù)傳統(tǒng)使用的覆或不覆鋁的蓋板材料都可使用。RO4003基材很硬,易磨損鉆頭。待鉆的疊層厚度應(yīng)小于鉆頭排屑長度的70%。這個厚度應(yīng)包括蓋板和待透的墊板的厚度。例如:排屑槽廠7.62mm,蓋板厚0.381mm,墊板厚0.762mm,假如基材覆1盎司銅兩面的總厚度為0.584mm,最大疊層厚度是:7.62×70%=5.33mm,則可用排屑槽長。減去蓋板(0.381mm)和墊板(0.762mm)厚度,得出可疊層的PCB總厚度是4.19,每疊板可疊拼板數(shù)為:4.19(PCB總厚度)/0.58(每塊板總厚度)=7.2≈7快板/疊。鉆孔條件,平面速度(surface speed)建議300~500SFM(英尺/分),切屑負(fù)載(chipload)為0.05~0.11mi/轉(zhuǎn),退刀速率(retract tate)500~600 1PM(英尺/分),鉆頭類型為標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金鉆頭,鉆頭壽命(rool life)2000~3000次/支。
通??椎馁|(zhì)量是由鉆頭的有效壽命而不是由鉆頭的磨損程度來決定的。鉆頭鉆環(huán)氧玻纖板是會被磨損的,使用在其磨損范內(nèi)的鉆孔次數(shù)鉆RO4003基材可獲得好的鉆孔質(zhì)量。同F(xiàn)R4環(huán)氧玻纖不同,RO4003鉆孔的粗糙度不會隨著鉆頭的磨損而明顯增大,典型的范圍是8~25微米(評估到鉆孔8000次)。粗糙度同陶瓷填料的粗細(xì)有直接的關(guān)系,測試表明,這樣的粗糙度對孔壁附著力是有利的。
4)去毛刺
同傳統(tǒng)的方法,以尼龍刷板機(jī)除毛刺。
5)RO4000系列高頻電路板之沉銅
化學(xué)沉銅前不需作特殊處理,在制板使用傳統(tǒng)的環(huán)氧玻纖板工藝流程加工。
6)光成像/圖形度/蝕刻
光成像前,在制板應(yīng)作機(jī)械法或化學(xué)法處理。水溶性或半水溶性干膜作光成像。圖形
鍍銅和鍍錫(或鍍鎳/金)同傳統(tǒng)方法。
7)熱風(fēng)整平
烘板條件RO4003同環(huán)氧玻纖板(FR4)類似。有的公廠對FR4板不作預(yù)烘,對RO4003
也可不作預(yù)烘板。而有的工廠把FR4烘板當(dāng)作他們工廠正常加工的一個步驟,在這種情況下,推薦對RO4003板在120℃~150℃下烘1~2小時。
如果在制板在一個會氧化的環(huán)境下烘烤,部分RO4003基材可能會變黑。這是由于形
成表面氧化物,不會影響到板子的性能。如果這類在制板客戶不接受,認(rèn)為這是一個主要缺陷,在制板就應(yīng)在氮?dú)饣蛘婵諚l件下烘烤。
警告:RO4003不含燃劑,把板子放在紅外線爐或以很慢的傳送帶速度運(yùn)行,在制板
可以到達(dá)371℃(700°F)以上,在這樣高的溫度下,可以引起RO4003板材燃燒。所以,仍使用外熱熔機(jī)或可以到達(dá)這樣高溫的其它設(shè)備工廠,必須采取預(yù)防措施以確保無危險事故發(fā)生。(注:Rogers RO4350其性能同RO4003相似,該基材是阻燃的,94V-0級)。
8)RO4000高頻電路板之阻焊
推薦使用液態(tài)光成像阻焊劑和環(huán)氧樹脂網(wǎng)印阻焊劑,以獲得最好的附著力。對RO4003
基材,標(biāo)準(zhǔn)的工藝條件可以滿足要求。 此基材不含阻燃劑,因此,在制板上不能加上UL 94V-0標(biāo)志。
9)銑外形
可用硬質(zhì)合金洗到外形。使用條件同FR4基材類似。應(yīng)該蝕刻掉銑外形所經(jīng)過線路上
的銅箔,以防止產(chǎn)生毛刺。
最大疊層高度,應(yīng)是實際銑刀排屑槽長度的70%,以使粉塵排除掉。排屑槽長0.300″
(7.50mm)×0.70=0.210″(5.33mm).穿過底板厚0.030″(0.762mm),這時最大疊層高度為5.33﹣0.762=4.568mm(0.180″),若板厚0.8mm,這時銑板麼每疊5塊在制板為合適。
銑刀類型:螺絲形多槽溝銑刀或金剛石切屑銑刀。此板很硬,銑外形是很費(fèi)銑刀的
僅為銑FR4板約1/5的長度距離。
銑外形條件:表面速度應(yīng)低于500SFM(英尺/分)。這樣可使銑刀獲得最大的壽命。
在銑允許的最大疊層高度時,銑刀通常的壽命約束為5米。2.0mm銑刀加工完一疊板,行程約3--4米則徐換刀,這時銑刀直徑可能變?yōu)?.8--1.9mm,若不換刀,印制板的尺寸公差會達(dá)不到要求。銑外形切屑負(fù)載0.0254--0.0381mm/轉(zhuǎn)(0.0010~~0.0015″),表面速度300~~500SFM(英尺/分)。
10)工程設(shè)計
高頻微波版,若客戶線寬要求嚴(yán),公差為±0.02mm,這時工程設(shè)計應(yīng)根據(jù)企業(yè)光成像
后的現(xiàn)款變化、蝕刻系數(shù)、線的銅厚,客戶要求線寬等因素對原始底片作出正確的工藝補(bǔ)償。
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