Rogers PCB

Hva er Rogers PCB?

Rogers PCB refererer til et høytytende kretskort produsert ved hjelp av spesialiserte laminatmaterialer fra Rogers Corporation, et amerikansk selskap innen avanserte materialer og teknologi. I motsetning til konvensjonelle FR-4 Kretskort som er laget av epoksyharpu og glassfiber, bruker det hovedsakelig materialer som polytetrafluoroetylen (PTFE), keramiskfylte kompositter eller hydrokarbonblandinger. Det er spesielt egnet for høyfrekvente og hurtige elektroniske applikasjoner og er kjent som referanse i relaterte felt. Nedenfor følger en detaljert introduksjon: elektroniske scenarier og er kjent som målestokken i relaterte felt. Følgende er en detaljert presentasjon:

Kjerne materiellserier

Fremragende ytelsesfordeler

Lav signaltap:

Materialene har en lav dempingsfaktor. Når signaler overføres ved frekvenser over 2 GHz, er tapet langt lavere enn hos tradisjonelle FR-4 PCB-er, noe som effektivt sikrer signalløyvhet.

Stabile dielektriske egenskaper:

Dielektrisk konstant forblir stabil innenfor et bredt spekter av temperatur og frekvens. Dette gjør at ingeniører kan nøyaktig designe kretser som impedanstilpasning og transmisjonslinjer.

Stark miljøtilpasningsevne:

Mange materialer i serien har lav vannabsorpsjon, noe som muliggjør stabil drift i fuktige miljøer. Samtidig har de høye glassomvandlingstemperaturer (vanligvis over 280 °C) og utmerket termisk stabilitet, som kan tåle ekstreme temperaturforandringer.

Hovedområder for bruk

Telekommunikasjon:<br>

Det er et kjerneelement i 5G-basestasjoners RF-moduler, millimeterbølgeantenner og satellittkommunikasjonsutstyr, og oppfyller behovet for lavt tap og høyhastighetssignalkonduksjon i kommunikasjonssystemer.

Luftfart og forsvar:

Den brukes i radarsystemer, missilstyringsmoduler og elektronisk utstyr for romfart, og dens lave avgassningsytelse og motstand mot harde miljøforhold gjør at den kan tilpasse seg de komplekse forholdene i rommet og på slagmarken.

Bil-Elektronikk:

Den brukes i bilradar, kjøretøymonterte 5G-kommunikasjonsmoduler og strømstyringssystemer for nye energikjøretøy, og tåler høytemperatur- og høyvibrasjonsarbeidsmiljø i kjøretøy.

Test- og måleinstrumenter:

Den brukes i høyfrekvente signalgeneratorer, vektornettverksanalyzere og andre presisjonsinstrumenter, og sikrer nøyaktighet og stabilitet i instrumentmålinger.

På grunn av de betydelige forskjellene i underlagsegenskaper mellom Rogers-PCB-plater og tradisjonelle FR-4-PCB-er, krever produksjonsprosessen målrettet kontroll av prosessdetaljer. De viktigste punktene som bør merkes, er som følger:

Behandling og lagring av underlag

· Lagringsforhold:

Rogers-basematerialer (spesielt PTFE-basematerialer) er utsatt for fuktopptak og bør lagres i et miljø med konstant temperatur og luftfuktighet. Hvis de ikke brukes umiddelbart etter åpning, bør de pakkes vakuumtett for å unngå fuktighetsopptak, som kan føre til bobler og delaminering under lodding.

· Skjæring av basematerialet:

Bruk dedikerte verktøy i herdhårdt legering for å kutte for å unngå kantsprekking i basematerialet. Etter skjæring bør kantrestene fjernes for å unngå skrapping av under senere behandling.

· Overflaterensing:

Ikke bruk sterke, korrosive rengjøringsmidler på overflaten av underlaget. Isopropylalkohol anbefales for tørking for å fjerne oljeflekker eller støv, og unngå forurensning som kan påvirke kobberets bindingsstyrke laget.

Bore- og formingsprosess

· Boreparametere:

PTFE-basert Rogers-materiale har høy hardhet og dårlig varmeledningsevne. Ved boringer bør diamantbelagte bor brukes. Senk omdreiningstallet, øk tilførselshastigheten, og forbedre kjølingen samtidig for å unngå slitasje på bor eller ablasjon av basematerialet. For substrater fylt med aluminiumnitrid, må det unngås at mikrosprekker dannes under boring unngås. En trinnvis boremetode kan benyttes.

· Behandling av hullvegg:

Etter boring er det nødvendig med plasmarensing eller kjemisk etsing for å fjerne resterende substratavfall fra hullveggen, og sikre vedheftet til metalliseringen på hullveggen.

Unngå overdreven etsing som kan forårsake ru hullvegger og påvirke beleggets jevnhet.

· Formgivning:

CNC-presisjonsgravering eller laserhogging brukes for å unngå avkortning. Etter skjæring må kantene slipes for å fjerne sperrer.

Metallisering og elektroplating

· Kobberplateforbehandling:

Overflaten på Rogers-substratet er svært inaktiv (spesielt PTFE), så spesielle herdingprosesser må brukes for å øke overflaten ruhet på substratet og forbedre adhesjonen til kobberplatebelegget. Unngå overdreven rugging som kan skade overflaten på substratet.

· Parametere for elektroplating:

Ved elektroplating av kobber må strømtettheten reduseres (15 % lavere enn FR-4), platingstiden må forlenges, og belegget må være jevnt. Ved tykk-kobber-design (≥2 oz), segmentert elektroplating bør vedtas for å forhindre ujevn beltektykkelse eller hull.

· Beltekontroll:

Fokuser på å sjekke dekning og vedheft av belaget på hullveggen. Vedheftet av belaget på hullveggen til PTFE-baserte Rogers-kretskort bør være ≥1,5 N/mm for å forhindre at belaget løsner under senere bruk.

Etsing og kretsfremstilling

· Valg av etsvæske:

Bruk sure etsvæsker (som kopperkloridsystem) for å unngå at basiske etsvæsker korroderer Rogers-underlag (noen keramikkfylte underlag har dårlig motstand mot alkalier); Under etsingen må temperaturen (25 til 30 ℃) og tsingshastighet strengt kontrolleres for å unngå overmåte sidetetsing, som kan føre til redusert nøyaktighet i kretsen.

· Linjekompensasjon:

Forhåndssett etsingskompensasjonsmengde i henhold til basematerialets type for å sikre at den endelige linjebredden oppfyller designet krav; For fine linjer (linjebredde < 0,1 mm) bør det brukes høypresisjons-eksponeringsutstyr for å unngå brutte linjer eller kortslutninger.

Loddemask og overflatebehandling

· Kompatibilitet for loddemask-farge:

Velg loddemask-farge med høy temperaturmotstand (Tg > 150 °C) som er kompatibel med Rogers-substrater for å forhindre at fargen løsner på grunn av dårlig vedhefting til substratet. Når loddemasken trykkes, bør trykket fra rakelen reduseres for å forhindre at farge trenger inn i kretsløpets åpninger.

· Herdeprosess:

Herdetemperaturen for loddemask bør økes trinnvis (gradvis fra 80 °C til 150 °C) for å unngå deformasjon av substratet forårsaket av plutselig temperaturstigning. Herdetiden er 10–20 % lengre enn for FR-4 for å sikre fullstendig herding av blekken.

· Valg av overflatebehandling:

Giv prioritet til gullplatering (ENIG) eller tinnplatering, og unngå varmluftsnivellering (HASL) – høytemperert luft kan føre til at Rogers-substratet kroker seg, og PTFE-baserte materialer har begrenset varmebestandighet .

Laminering Prosess

· Lamineringsparametere:

Angi lamineringstemperatur, trykk og tid i henhold til typen substrat for å unngå nedbryting av substratet på grunn av for høy temperatur eller avlamellering på grunn av uregelmessig trykk.

· Fjerning av lim:

Før laminering må det forhårdnede arket (PP) forvarmes ved 100 ℃ i 30 minutter for å fjerne flyktige stoffer og forhindre bobledannelse under lamineringen. Kombinasjonen av Rogers-substrat og PP må ha tilsvarende varmeutvidelseskoeffisient for å redusere krumning etter laminering.

· Flatthetskontroll:

Etter at den flerlags Rogers-PCB-en er laminert, må den koldpresse og settes. Avkjølingshastigheten bør kontrolleres til 5℃/min for å unngå for stor temperaturforskjell som kan forårsake bøyning av platens overflate (bøyningsgraden skal være ≤0,3%).

Prøving og kvalitetskontroll

· Elektrisk yttestesting:

Fokuser på å sjekke linjeimpedans, innsettings-tap og stående bølgeforhold. Bruk en nettverksanalysator til å utføre fullstendig testing innenfor det designede frekvensområdet for å sikre at høyfrekvensytelsen oppfyller standarder.

· Pålitelighetstesting:

Utfør varme-syklus-testing og fukt-varmetesting for å bekrefte bindningsstabiliteten mellom substratet og kobberlaget, samt loddmaskelaget, for å forhindre feil forårsaket av miljørelatert aldring.

· Utseendekontroll:

Sjekk platens overflate for sprekker, delaminering, bobler, jevne kantede kretser og pigger i hullveggene for å sikre at det ikke finnes synlige defekter i utseendet.