Dans le domaine dehaute-fréquencecommunication, les matériaux Rogers sont devenus le choix de base pour produire des cartes de circuits imprimés-hautes performances en raison de leur faible constante diélectrique, de leur faible facteur de perte et de leur excellente stabilité thermique. Ce type de PCB est largement utilisé dans des scénarios qui nécessitent une efficacité de transmission de signal extrêmement élevée, tels que les stations de base 5G, les communications par satellite, les systèmes radar, etc. Son flux de traitement est très différent de celui des circuits imprimés ordinaires.fr4carte de circuit imprimé et un contrôle précis du processus est nécessaire pour garantir des performances matérielles maximales.
Le flux de traitement des circuits imprimés Rogers-haute fréquence
Le traitement des circuits imprimés Rogers haute fréquence-doit équilibrer les caractéristiques des matériaux et les exigences de performances-haute fréquence. Le processus peut être divisé en six étapes principales :
1. Sélection des matériaux et prétraitement
Les matériaux Rogers tels que le RO4350B, le RO4003C, etc. doivent être adaptés avec précision en fonction des exigences de constante diélectrique et d'épaisseur de la conception du produit. Une inspection visuelle stricte est requise après réception des matériaux pour éliminer les rayures de surface et l'oxydation causées par un transport ou un stockage inapproprié.
2. Production de circuits de couche interne
Le circuit de la couche interne est le support de base de la transmission du signal, et la précision doit être assurée par les étapes suivantes :
Application et exposition du film : un film sec de haute-précision est utilisé et une machine de plastification sous vide est utilisée pour garantir que la couche de film adhère étroitement à la surface du substrat, évitant ainsi les bulles résiduelles ; Le processus d'exposition utilise un équipement d'imagerie directe laser pour transférer avec précision le motif du circuit sur le film sec, garantissant ainsi la précision de la largeur des lignes.
Gravure et détection : utilisation d'une solution de gravure acide, réalisation d'une gravure uniforme du circuit en contrôlant la température de gravure et la pression de pulvérisation ; Après la gravure, inspectez les défauts tels que les espaces de circuit et les courts-circuits via l'équipement AOI pour garantir l'intégrité du circuit de la couche interne.
3. Processus laminé
La superposition est un facteur clé pour déterminer les performances des circuits imprimés Rogers, et il est nécessaire de résoudre les problèmes de compatibilité de différents matériaux, tels que la stratification mixte Rogers et FR4.
Conception d'empilage : calculez l'épaisseur des couches en fonction des exigences d'impédance et installez raisonnablement une feuille semi-durcie entre le substrat Rogers et le FR4 pour garantir la force de liaison intercouche.
Contrôle des paramètres de compression : en adoptant un mode de chauffage et de pressurisation par étapes, la température et la pression maximales sont définies en fonction du modèle de matériau pour éviter le délaminage local causé par une pression inégale.
4. Forage et métallisation des trous
Les signaux haute fréquence sont sensibles aux performances de transmission des vias et nécessitent des opérations précises pour réduire la perte de signal.
Perçage : utilisez un foret en alliage dur, ajustez raisonnablement la vitesse de perçage et l'avance en fonction de la dureté élevée du matériau Rogers et évitez les bavures ou les résidus de résine sur la paroi du trou.
Dépôt de cuivre et galvanoplastie : le dépôt chimique de cuivre est utilisé pour former une couche conductrice uniforme sur la paroi du trou, suivi d'un processus de placage de cuivre acide pour épaissir le cuivre du trou, garantissant ainsi la conductivité et la résistance mécanique du via.
5. Câblage de la couche externe et traitement de surface
La couche externe du circuit affecte directement la qualité de la transmission du signal, et les aspects suivants doivent être soigneusement contrôlés :
Gravure du circuit : utilisation du même processus d'exposition LDI et de gravure à l'acide que la couche interne, garantissant un alignement précis entre les couches externe et interne du circuit.
Traitement de surface : afin d'améliorer la soudabilité et la résistance à l'oxydation des plots de soudure, les circuits imprimés Rogers haute fréquence-utilisent souvent la technologie de l'or par immersion pour contrôler l'épaisseur de la couche d'or et de la couche de nickel, évitant ainsi la perte de transmission du signal causée par une épaisseur excessive de la couche d'or.
6. Moulage et inspection finale
Selon les dimensions externes conçues par le client, des fraiseuses CNC sont utilisées pour le traitement de formage, et la sélection des outils doit correspondre aux caractéristiques de dureté des matériaux Rogers pour éviter les fissures des bords. L'inspection finale comprend des tests d'impédance (à l'aide d'un testeur d'impédance TDR pour garantir que l'écart de valeur d'impédance se situe dans une plage raisonnable), des tests de résistance d'isolation et une inspection complète de l'apparence pour éliminer les produits non conformes - présentant des défauts de ligne et des vides dans les parois des trous.
Précautions pour le traitement des circuits imprimés Rogers haute fréquence
Le traitement des circuits imprimés Rogers-haute fréquence doit éviter les pertes de performances causées par des caractéristiques et des processus de matériaux incompatibles. Les principales considérations comprennent :
Contrôle de compatibilité des matériaux : Il existe une différence dans le coefficient de dilatation thermique entre le matériau Rogers et le FR4. Lors du mélange et du pressage, il est nécessaire de sélectionner une feuille semi-durcie, par exemple en utilisant du PP à faible débit et en optimisant les paramètres de pressage pour réduire les contraintes intercouches et éviter le délaminage lors d'une utilisation ultérieure.
Garantie de précision de l'impédance : outre la sélection du substrat, des changements subtils dans la largeur du circuit, l'épaisseur du cuivre et l'épaisseur du diélectrique peuvent affecter les valeurs d'impédance. Pendant le traitement, une surveillance-en temps réel des facteurs de gravure et un étalonnage régulier de l'équipement LDI sont nécessaires pour garantir la stabilité de l'impédance.
Standardisation du traitement de surface : le matériau Rogers a une surface relativement lisse et un traitement de micro-gravure spécial (tel que l'utilisation d'une solution mixte d'acide sulfurique et de peroxyde d'hydrogène) est requis avant le dépôt de cuivre pour augmenter la rugosité de la surface, améliorer l'adhérence du revêtement et éviter le pelage du revêtement.
Gestion de la propreté : L'ensemble du processus de traitement doit maintenir un environnement propre pour éviter la pollution par la poussière et l'huile à la surface du substrat, en particulier pendant la phase d'empilage avant le laminage. Le substrat doit être transféré via une machine d'aspiration sous vide pour réduire la pollution causée par le contact humain.