Cad É An Deacracht a Bhaineann le Próiseas Brúite Measctha an Bhoird Ard-Minicíochta? Conas is féidir Rogers+FR-4 a Bhrú go Maith?

In iarratais ard-minicíochta cosúil le stáisiúin bonn 5G, radar tonn milliméadar 77GHz, cumarsáid satailíte, etc., tá hibrideach Rogers + fr4 tagtha chun bheith ina réiteach caighdeánach tionscail a chothromaíonn feidhmíocht RF agus rialú costais. Trí úsáid a bhaint as Rogers amháin sa chiseal comhartha ardmhinicíochta agus fr4 i sraitheanna eile, is féidir costais ábhartha a laghdú 30% -70%. Ach ní ábhar cruachta ábhair amháin atá i bpreasú measctha, agus de bharr na ndúshlán próisis atá mar thoradh ar na difríochtaí in airíonna fisiceacha an dá ábhar, is "cloch tadhaill" é chun neart teicniúil pcb ard-minicíochta a thomhas.monaróirí.

1, Cad é an deacracht a bhaineann leis an bpróiseas brú measctha? Ceithre phríomhscrogall teicneolaíochta

1.1 Neamhréir CTE - an bhunchúis le dílamadh agus warping
Is é an difríocht i gcomhéifeacht leathnú teirmeach (CTE) an contrártha bunúsach sa phróiseas comhbhrú measctha, a chinneann go díreach teorainn uachtarach iontaofacht an phláta comhbhrú measctha:

Teip slabhra de bharr neamhréir CTE:

Delamination interlayer: Nuair a bhíonn an buaic-teocht sádrála reflow 245-260 céim C, is féidir leis an difríocht i leathnú Z-ais idir an dá ábhar teacht ar na deich micriméadair, agus is féidir leis an strus lomadh interfacial 2-3MPa a bhaint amach. Mura leor an neart nasctha, is féidir delamination a dhéanamh go díreach

Cnagadh na bpoll copair: Le linn rothaíocht theirmeach, dírítear strus comhbhrúiteach teanntachta arís agus arís eile ar bhalla an phoill, agus tá poill chopair le tiús 20-25 μ m seans maith go microcracks sa lár, rud a fhágann go bhfuil ciorcaid oscailte ann.

Dífhoirmiúchán warping: Is féidir le cruachadh neamhshiméadrach dlúth suas le 1.2-2.5 mm/m, agus is féidir le warping FR-4 tiubh 0.1mm measctha le PTFE a bheith níos mó ná 1.9cm, i bhfad níos mó ná an riachtanas 0.75% de chaighdeán IPC-6012

Céim bhacainn: Nuair a thrasnaíonn líne chomhartha meán, gintear buaic dhíomuan, rud is cúis le frithchaitheamh comhartha

Sonraí tástála iarbhír: Tar éis rothaíocht theirmeach ag -40 céim C ~ 85 céim C, is féidir le ráta dílamaithe an phláta brú measctha neamhoptamaithe 12% a bhaint amach, agus titeann cobhsaíocht an chomhartha go géar 25%.

An aincheist maidir le brú teochta ba chúis leis an difríocht i Tg 1.2
Is é an teocht comhbhrúite is fearr le haghaidh fr4 ná 170 ~ 185 céim C, agus ní mór é a chrosnascadh agus a leigheas go hiomlán

Tá Tg de thart ar 280 céim C agus comhoiriúnacht teocht inghlactha ag an tsraith Rogers RO4000, ach tá ábhair PTFE seans maith le dífhoirmiú beag ag teocht ard

Aincheist: Is cúis le teocht iomarcach Rogers a dhífhoirmiú agus smacht a chailleadh ar an sreabhadh gliú; Má tá an teocht ró-íseal, ní leigheasfaidh an leathán leath-leigheas fr4 go leor agus ní bheidh an greamaitheacht idirchiseal leordhóthanach

1.3 Fadhb neamhleanúnachais um neamhleanúnachas tairiseach tréleictreach -
Rogers RO4350B:Dk≈3.48,Df≈ 0.0037@10GHz

Caighdeán FR-4: Dk ≈ 4.2 ~ 4.8, Df ≈ 0.018 ~ 0.025@10GHz

Faoin leithead líne céanna, nuair a thrasnaíonn an comhartha ó Rogers isteach sa réigiún fr4, is féidir leis an bhfritháireamh impedance teacht ar roinnt ohms. Is féidir le haistriú traschiseal ar línte comhartha ardmhinicíochta a bheith ina chúis le frithchaitheamh comhartha trom agus meath ar chaillteanais ionsáite.

1.4 Tá fuinneamh dromchla thar a bheith íseal ag ábhar PTFE - easpa gné dhílis de neart nascáil
Níl fuinneamh dromchla ábhair Rogers bunaithe ar PTFE ach 18-20 mN/m (tá fr4 thart ar 40-50 mN/m), agus mar thoradh ar a hidreafóbacht nádúrtha agus táimhe ceimiceach:

Greamaitheacht lag le scragall copair agus leathán leathleasaithe

Nuair nach bhfuil sé i ngníomh, tá an neart craiceann interfacial i bhfad níos ísle ná sin idir sraitheanna fr4

Faoi turraing teirmeach, tá sé seans maith go dílamination, scoilteadh, agus díorma copair i pores

2, Conas is féidir Rogers+fr4 a bhrú go maith? Réiteach teicneolaíochta próiseas iomlán
Céim 1: Roghnú Ábhar - An Bhearna CTE ón bhFoinse a laghdú
Ábhar Rogers ‘measctha’ is fearr leat:

Sraith RO4000 roghnaithe: Tá RO4350B, RO4003C, RO4835 saindeartha le bheith measctha le fr4, le ais X/Y CTE de 10-14 ppm/ céim C gar do FR-4 ar 12-16 ppm/ céim C.

An réiteach is fearr le haghaidh líonadh ceirmeach: Is é an ais Z-CTE de RO4835 ná 28 ppm/ céim C, rud a laghdaíonn an difríocht le ard Tg fr4 (25 ppm / céim C) go dtí laistigh de 10%, agus a íoslaghdaíonn an baol a bhaineann le haisoiriúnú strus teirmeach.

Ba cheart ábhar PTFE a úsáid go cúramach: Más gá foshraitheanna PTFE a úsáid mar RT/duroid 5880, ba cheart RO4350B a chumrú ar an dá thaobh mar chiseal trasdula chun grádán céimnithe CTE a dhéanamh.

Ní mór fr4 a uasghrádú go hábhar ard Tg:

Trí úsáid a bhaint as CTE fr4 íseal le Tg Níos mó ná nó cothrom le 170 céim C, is féidir an ais Z-CTE a bharrfheabhsú go 25-30 ppm/ céim C

Tá sé toirmiscthe gnáth-Tg=130~140 céim C FR-4 a úsáid le haghaidh comhbhrú measctha, toisc nach féidir iontaofacht na rothaíochta teirmeach a chinntiú

Céim 2: Dearadh Cruachta - Is Dlí Iarainn é siméadracht
Is é cruachadh siméadrach scátháin 100% a fhorfheidhmiú an bealach is éifeachtaí chun warping a rialú:

Ní mór an cineál ábhar, tiús, tiús copair, agus múnla PP de na sraitheanna tréleictreach uachtaracha agus íochtaracha a bheith go hiomlán siméadrach, le ciseal lár an PCB mar an ais siméadrachta

Ní mór na sraitheanna ardmhinicíochta a shocrú go siméadrach ina mbeirteanna, agus tá sé cosc ​​dian gan ach ciseal amháin d'fhoshraith ardmhinicíochta a chur ar thaobh amháin

Sampla de ghnáthstruchtúr brú measctha 6-ciseal:

TéacsL1: RO4350B (ciseal comhartha ardmhinicíochta-) L2: PP (RO4450F) L3: ard Tg fr4 (foirmiú) L4: ard Tg fr4 (ciseal cumhachta) L5: ard Tg fr4 (foirmiú) L6: PP (RO4450F) L7: RO4350B (ciseal comhartha ard) le L1
Struchtúr tipiciúil 10 gciseal: L1 (RO4350B)/L2 (PP)/L3-L8 (FR-4)/L9 (PP)/L10 (RO4350B)

Torthaí tástála iarbhír: Is féidir le cruachadh siméadrach an warpage tar éis rothaíocht theirmeach a laghdú ó 1.2% go dtí laistigh de 0.5%.