Rogers PCB ploča

Što je Rogers PCB?

Rogers PCB ploča odnosi se na visokoučinkovitu ploču za tiskane spojeve izrađenu od specijalnih laminiranih materijala koje proizvodi Rogers Corporation, američko poduzeće za napredne materijale i tehnologiju. Za razliku od uobičajenih FR-4 Ploča za tiskane spojeve koje su izrađene od epoksidne smole i staklenih vlakana, uglavnom koristi materijale kao što su politetrafluoroetilen (PTFE), keramički punjeni kompoziti ili smjese ugljikovodika. Posebno je prikladna za visokofrekventne i visokobrzinske elektroničke primjene i poznata je kao referentni standard u povezanim područjima. Slijedi detaljni uvod:

Serija osnovnih materijala

Izuzetne prednosti u radu

Niski gubitak signala:

Njegovi materijali imaju nizak faktor disipacije. Kada se signali prenose na frekvencijama iznad 2 GHz, gubici su znatno niži u odnosu na tradicionalne FR-4 ploče, što učinkovito osigurava cjelovitost signala.

Stabilna dielektrična svojstva:

Dielektrična konstanta ostaje stabilna u širokom rasponu temperatura i frekvencija. To omogućuje inženjerima precizno projektiranje sklopova kao što su prilagodba impedancije i prijenosni vodovi.

Jaka prilagodljivost okolini:

Mnogi materijali u njegovoj seriji imaju nisku apsorpciju vode, što omogućuje stabilan rad u uvjetima visoke vlažnosti. Istovremeno, imaju visoku temperaturu staklastog prijelaza (općenito iznad 280°C) te izvrsnu termičku stabilnost, što omogućuje podnošenje ekstremnih promjena temperature.

Glavna područja primjene

Telekomunikacije:

To je osnovni materijal za RF module 5G baznih stanica, antene milimetarskog vala i opremu za satelitsku komunikaciju, koji zadovoljava zahtjev za niskim gubicima i visokom brzinom prijenosa signala u komunikacijskim sustavima.

Zrakoplovstvo i obrana:

Koristi se u radarskim sustavima, modulima za vođenje raketa i svemirskoj elektroničkoj opremi. Njegova niska emisija plinova i otpornost na teške uvjete omogućuju prilagodbu složenim uvjetima u svemiru i na bojištu.

Automobilska elektronika:

Koristi se u automobilskim radarima, 5G komunikacijskim modulima za vozila i sustavima za upravljanje snagom u vozilima s novim izvorima energije, te izdržava visoke temperature i uvjete rada s jakim vibracijama u vozilima.

Ispitna i mjerna instrumentacija:

Koristi se u generatorima visokofrekventnih signala, vektorskim analizatorima mreže i drugim preciznim instrumentima, osiguravajući točnost i stabilnost mjerenja instrumenata.

Zbog značajnih razlika u karakteristikama podloga između Rogers pločica za tiskane ploče i tradicionalnih FR-4 pločica, proces proizvodnje zahtijeva ciljano upravljanje detaljima procesa. Ključne točke na koje treba obratiti pozornost su sljedeće:

Obrada i skladištenje podloge

· Uvjeti skladištenja:

U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom (a) ovog članka, za sve proizvode koji sadrže PTFE, potrebno je utvrditi razinu i razinu u kojoj se proizvodi mogu koristiti za proizvodnju. Ako se ne iskoriste odmah nakon otvaranja, trebaju se pohraniti u vakuumskim vrećicama i zapečatiti kako bi se spriječilo upijanje vlage, što može uzrokovati mjehuriće i odvajanje slojeva tijekom lemljenja.

· Rezanje osnovnog materijala:

Za rezanje se koriste posebni alat od tvrde legure kako bi se spriječilo pukljanje rubova osnovnog materijala. Nakon rezanja, rupe na rubovima treba očistiti kako bi se spriječilo ogrebotine na površini ploče tijekom daljnjih procesa.

· Čišćenje površine:

Nemojte koristiti snažna korozivna sredstva za čišćenje na površini podloge. Preporučuje se brisanje izopropanolom kako biste uklonili mrlje od ulja ili prašine, izbjegavajući onečišćenje koje može utjecati na čvrstoću veze bakra sloj.

Proces bušenja i oblikovanja

· Parametri bušenja:

Rogersov materijal na bazi PTFE-a ima visoku tvrdoću i lošu toplinsku provodljivost. U slučaju da se ne koristi, potrebno je upotrijebiti i druge metode za praćenje. Smanji rotacijsku brzinu, poveća u slučaju da se ne primijenjuje primjena, to znači da se ne može koristiti za proizvodnju električne energije. Za supstrate ispunjene aluminijum nitridom potrebno je izbjeći stvaranje mikro pukotina tijekom bušenje. Može se primijeniti postupno bušenje.

· Obrada zida rupe:

Nakon bušenja potrebno je plazma čišćenje ili kemijsko etiranje kako bi se uklonili ostatci ostataka supstrata na zidu rupe, osiguravajući adheziju metallizacije na zidu rupe.

Izbjegavajte prekomjerno trajanje koje može uzrokovati hrapave zidove rupa i utjecati na jednolikost prevlake.

· Oblikovanje:

U skladu s člankom 3. stavkom 2. točkom 3. ovog članka, za proizvodnju proizvoda iz kategorije 1. Nakon rezanja, rubovi moraju biti mleteni kako bi se uklonili grmljavine.

Metalizacija i elektrolučno nanošenje

· Pretretman bakrenjem:

Površina Rogersovog supstrata je vrlo inertna (posebno PTFE), pa se moraju usvojiti posebni procesi grubevanja kako bi se povećala površina hrapavost podloge i poboljšati adheziju sloja bakrenog prevlake. Izbjegavajte prekomjerno grube površine koje mogu oštetiti površinu podloge.

· Parametri elektrolučenja:

Prilikom elektrolučenja bakra, gustoća struje mora biti smanjena (15% niža nego kod FR-4), vrijeme elektrolučenja treba produžiti, a prevlaka mora biti jednolična. Za dizajne s debelim bakrom (≥2oz), treba primijeniti segmentirano elektrolučenje kako bi se spriječila neravnomjerna debljina prevlake ili pojedinačni otvori (pinholes).

· Kontrola prevlake:

Posebnu pozornost posvetiti provjeri pokrivenosti i adhezije prevlake na zidovima rupa. Adhezija prevlake na zidovima rupa na PTFE Rogers PCB pločama treba biti ≥1,5 N/mm kako bi se spriječilo odvajanje prevlake tijekom naknadne uporabe.

Trosenje i izrada električnih krugova

· Odabir trosiva:

Koristite kiseline za tračenje (kao što je sustav bakrenog klorida) kako biste izbjegli upotrebu lužnatih otopina za tračenje koje mogu korodirati Rogers podloge (neke keramički ispunjene podloge imaju lošu otpornost na lužine); Tijekom procesa tračenja (25 do 30 ℃) i brzina tračenja moraju strogo kontrolirati kako bi se spriječilo prekomjerno bočno tračenje, što može dovesti do smanjenja točnosti kruga.

· Kompenzacija trake:

Uređivanje iznosa kompenzacije za graviranje prema vrsti osnovnog materijala kako bi se osiguralo da krajnja širina linije odgovara dizajnu zahtjeve; Za fine trake (širina trake < 0,1 mm) treba koristiti visokotočnu opremu za ekspoziciju kako bi se izbjegli prekinuti ili kratki spojevi.

Zaštitni sloj za lemljenje i površinska obrada

· Kompatibilnost tinte za zaštitni sloj:

Odaberite olovnu masku otpornu na visoke temperature (Tg > 150℃) koja je kompatibilna s Rogers podlogama kako bi se spriječilo odvajanje tinte zbog loše prianjanja na podlogu. Prilikom tiskanja olovne maske, tlak radnog noža treba smanjiti kako bi se spriječilo prodiranje tinte u rascepe na strujnom krugu.

· Postupak stvrdnjavanja:

Temperatura stvrdnjavanja za olovnu masku treba se postupno povećavati (od 80℃ do 150℃ postepeno) kako bi se izbjeglo deformiranje podloge uzrokovano naglim porastom temperature. Vrijeme stvrdnjavanja je za 10% do 20% dulje nego kod FR-4 kako bi se osiguralo potpuno stvrdnjavanje tinte.

· Odabir površinske obrade:

Prioriteti za pozlaćivanje (ENIG) ili cinkarenje i izbjegavanje ravnanja vrućeg zraka (HASL) - visokotemperaturni vrući zrak može uzrokovati deformaciju Rogersove podloge, a PTFE osnovni materijali imaju ograničen otpor na toplinu .

Proces Laminacije

· Parametri laminacije:

Postavite temperaturu, tlak i vrijeme laminacije prema vrsti podloge kako biste izbjegli razgradnju podloge zbog previsoke temperature ili odvajanje slojeva zbog neravnomjernog tlaka.

· Uklanjanje ljepila:

Prije laminacije, prethodno otvrdnuta folija (PP) treba biti predgrijana na 100℃ tijekom 30 minuta kako bi se uklonile letljive tvari i spriječilo stvaranje mjehurića tijekom laminacije. Kombinacija Rogers podloge i PP-a mora odgovarati koeficijentu toplinskog širenja kako bi se smanjilo izobličenje nakon laminacije.

· Upravljanje ravnoćom:

Nakon laminacije višeslojne Rogers ploče, potrebno ju je hladiti pod tlakom. Brzina hlađenja treba biti kontrolirana na 5℃/min kako bi se izbjegla prevelika razlika temperature koja uzrokuje izobličenje površine ploče (stepen izobličenja treba biti ≤0,3%).

Ispitivanje i kontrola kvalitete

· Testiranje električnih svojstava:

Fokusirajte se na provjeru impedancije linije, gubitka prilikom umetanja i omjera stojećeg vala. Upotrijebite analizator mreže za provedbu ispitivanja u cijelom rasponu unutar projektiranog frekvencijskog opsega kako biste osigurali da visokofrekventne performanse zadovoljavaju standardi.

· Ispitivanje pouzdanosti:

Provedite testove termičkog cikliranja i vlažne topline kako biste potvrdili stabilnost veze između podloge i bakrenog sloja, kao i sloja otpornog premaza, kako biste spriječili kvarove uzrokovane starenjem u okolišu.

· Provjera izgleda:

Provjerite površinu ploče na pukotine, odvajanje slojeva, mjehuriće, glatke rubove strujnih krugova te oštre izbočine na zidovima rupa kako biste osigurali da nema očiglednih grešaka u izgledu.