当前位置:主页 > 行业产品 >

微波印制板制造的特点及工艺介绍

发布时间:19-09-28 阅读:114

1、媒介

微波印制板,是指在特定的微波基材覆铜板上,使用通俗刚性印制板制造措施临盆出来的微波器件。

在印制板导线的高速旌旗灯号传输线中,今朝可分为两大年夜类:一类是高频旌旗灯号传输类电子产品,这一类产品是与无线电的电磁波有关,它因此正弦波来传输旌旗灯号的产品,如 雷达、广播电视和通讯(移动电话、微波通讯、光纤通讯等);另一类是高速逻辑旌旗灯号传输类的电子产品,这一类产品因此数字旌旗灯号传输的,同样也与电磁波的方波 传输有关,这一类产品开始主要在电脑,谋略机等利用,现在已迅速推广利用到家电和通讯的电子产品上了。

为了达到高速传送,对微波印制板基板材料在电气特点上有明确的要求。在前进高速传送方面,要实现传输旌旗灯号的低损耗、低延迟,必须选用介电常数和介质损耗角正切小的基板材料。

高速传送的基板材料,一样平常有陶瓷材料、玻纤布、聚四氟乙烯、其它热固性树脂等。

在所有的树脂中,聚四氟乙烯的介电常数(εr)和介质耗角正切(tanδ)最小,而且耐上下温性和耐老化机能好,最得当于作高频基板材料,是今朝采纳量最大年夜的微波印制板制造基板材料。

本文针对微波印制板制造的特征,就微波印制板的选材、布局设计及制造工艺等方面进行了较为周全的探究。

2、微波印制板制造的特征

微波印制板制造的特征,主要表现在以下几方面:

2.1、基材多样化:

经久以来,海内利用最多的是国产玻璃布增强聚四氟乙烯覆铜板。但因为它的品种单一,介电机能平均性较差,已越来越不适应一些高机能要求的场合。进入九十年代 后,美国Rogers公司临盆的RT/Duroid系列和TMM系列微波基材板慢慢获得利用,主要有玻璃纤维增强聚四氟乙烯覆铜板、陶瓷粉添补聚四氟乙烯 覆铜板和陶瓷粉添补热固性树脂覆铜板,虽然价格昂贵,但它优良的介电机能和机器机能仍较国产微波印制板基材拥有相昔时夜的上风。今朝这类微波基材,分外是带 铝衬底的基材正获得大年夜量利用。

2.2、设计要求高精度化:

微波印制板的图形制造精度将会慢慢前进,但受印制板制造工艺措施本 身的限定,这种精度前进弗成能是无限定的,到必然程度后会进入稳定阶段。而微波板的设计内容将会有很大年夜地富厚。从种类上看,将不仅会有单面板、双面板,还 会有微波多层板。对微波板的接地,会提出更高要求,如普遍办理聚四氟乙烯基板的孔金属化,办理带铝衬底微波板的接地。镀覆要求进一步多样化,将分外强调铝 衬底的保护及镀覆。别的对微波板的整体三防保护也将提出更高要求,分外是聚四氟乙烯基板的三防保护问题。

2.3、谋略机节制化:

传 统的微波印制板临盆中极少利用到谋略机技巧,但跟着CAD技巧在设计中的广泛利用,以及微波印制板的高精度、大年夜批量,在微波印制板制造中大年夜量利用谋略机技 术已成为一定的选择。高精度的微波印制板模版设计制造,形状的数控加工,以及高精度微波印制板的批临盆查验,已经离不开谋略机技巧。是以,需将微波印制板 的CAD与CAM、CAT连接起来,经由过程对CAD设计的数据处置惩罚和工艺干预,天生响应的数控加工文件和数控检测文件,用于微波印制板临盆的工序节制、工序 查验和成品查验。

2.4、高精度图形制造专业化:

微波印制板的高精度图形制造,与传统的刚性印制板比拟,向着更为专业化的方 向成长,包括高精度模版制造、高精度图形转移、高精度图形蚀刻等相关工序的临盆及历程节制技巧,还包孕合理的制造工艺路线安排。针对不合的设计要求,如孔 金属化与否、外面镀覆种类等制订合理的制造工艺措施,颠末大年夜量的工艺实验,优化各相关工序的工艺参数,并确定各工序的工艺余量。

2.5、外面镀覆多样化:

随 着微波印制板利用范围的扩大年夜,其应用的情况前提也繁杂化,同时因为大年夜量利用铝衬底基材,因而对微波印制板的外面镀覆及保护,在原有化学沉银及镀锡铈合金的 根基上,提出了更高的要求。一是微带图形外面的镀覆及防护,需满意微波器件的焊接要求,采纳电镀镍金的工艺技巧,包管在恶劣情况下微带图形不被毁坏。这其 中除微带图形外面的可焊性镀层外,最主要的是应办理既可有效防护又不影响微波机能的三防保护技巧。二是铝衬板的防护及镀覆技巧。铝衬板如不加防护,裸露在 湿润、盐雾情况中很快就会被腐蚀,因而跟着铝衬板被大年夜量利用,其防护技巧应引起足够注重。别的要钻研办理铝板的电镀技巧,在铝衬板外面电镀银、锡等金属用 于微波器件焊接或其它特殊用途的需求在慢慢增多,这不仅涉及铝板的电镀技巧,同时还存在微带图形的保护问题。

2.6、形状加工数控化:

微 波印制板的形状加工,分外是带铝衬板的微波印制板的三维形状加工,是微波印制板批临盆必要重点办理的一项技巧。面对成千上万件的带有铝衬板的微波印制板, 用传统的形状加工措施既不能包管束造精度和同等性,更无法包管临盆周期,而必须采纳先辈的谋略机节制数控加工技巧。但带铝衬板微波印制板的形状加工技巧既 不合于金属材料加工,也不合于非金属材料加工。因为金属材料和非金属材料合营存在,它的加工刀具、加工参数等以及加工机床都具有极大年夜的特殊性,也有大年夜量的 技巧问题必要办理。形状加工工序是微波印制板制造历程中周期最长的一道工序,因而形状加工技巧办理的短长直接关系到全部微波印制板的加工周期是非,并影响 到产品的研制或临盆周期。

2.7、批临盆查验设备化:

微波印制板与通俗的单双面板和多层板不合,不仅起着布局件、连接件的作 用,更紧张的是作为旌旗灯号传输线的感化。这便是说,对高频旌旗灯号和高速数字旌旗灯号的传输用微波印制板的电气测试,不仅要丈量线路(或收集)的“通”“断”和“短 路”等是否相符要求,而且还应丈量特点阻抗值是否在规定的合格范围内。

此外,高精度微波印制板有大年夜量的数据必要查验,如图形精度、位置精 度、重合精度、镀覆层厚度、形状三维尺寸精度等。今朝海内的微波印制板批临盆查验技巧异常后进,现行措施基础因此人工目视查验为主,辅以一些简单的丈量工 具。这种原始而简单的查验措施很难应对大年夜量拥有成百上千数据的微波印制板批临盆要求,不仅查验周期长,而且讹夺征象多,因而迫使微波印制板制造向着批临盆 查验设备化的偏向成长。

3、微波印制板的选材

微波印制板基材的选用首先应该斟酌其介电机能,但同时也必须斟酌其外面铜箔种类及厚度、情况适应性、可加工性等身分,当然还有资源问题。

3.1、铜箔种类及厚度选择

今朝最常用的铜箔厚度有35μm和18μm两种。铜箔越薄,越易得到高的图形周详度,以是高周详度的微波图形应选用不大年夜于18μm的铜箔。假如选用35μm的铜箔,则过高的图形精度使工艺性变差,分歧格品率一定增添。

钻研注解,铜箔类型对图形精度亦有影响。今朝的铜箔类型有压延铜箔和电解铜箔两类。压延铜箔较电解铜箔更得当于制造高周详图形,以是在材料订货时,可以斟酌选择压延铜箔的基材板。

3.2、情况适应性选择

现有的微波基材,对付标准要求的-55℃~+125℃情况温度范围都没有问题。但还应斟酌两点,一是孔化与否对基材选择的影响,对付要求通孔金属化的微波 板,基材Z轴热膨胀系数越大年夜,意味着在上下温冲击下,金属化孔断裂的可能性越大年夜,因而在满意介电机能的条件下,应尽可能选择Z轴热膨胀系数小的基材;二是湿度对基材板选择的影响,基材树脂本身吸水性很小,但加入增强材料后,其整体的吸水性增大年夜,在高湿情况下应用时会对介电机能孕育发生影响, 因而选材时应选择吸水性小的基材,或采取布局工艺上的步伐进行保护。

3.3、可加工性选择

跟着设计要求的赓续提升,一些微波印制板基材带有铝衬板。此类带有铝衬基材的呈现给制造加工带来了额外的压力,图形制作历程繁杂化,形状加工繁杂化,临盆周期加长,因而在可用可不用的环境下,只管即便不采纳带铝衬板的基材。

作为ROGERS公司的TMM系列微波印制板基材,是由陶瓷粉添补的热固性树脂所构成。此中,TMM10基材中添补的陶瓷粉较多,机能较脆,给图形制造和外 形加工历程带来很大年夜难度,轻易缺损或形成内在裂纹,成品率相对较低。今朝对TMM10板材形状加工是采纳激光切割的措施,资源高,效率低,临盆周期长。所 以,在可能的环境下,可斟酌优先选择ROGERS公司相符响应介电机能要求之RT/Duroid系列基材板。

4、布局设计

由 于微波板的形状越来越繁杂,而且尺寸精度要求高,同品种的临盆数量很大年夜,必须要利用数控铣加工技巧。因而在进行微波板设计时应充分斟酌到数控加工的特征, 所有加工处的内角都应设计成为圆角,以便于一次加工成形。假如确凿必要有直角,也可设计成如图一中b的形式,同样便于加工。

微波板的布局设 计也不应追求过高的精度,由于非金属材料的尺寸变形倾向较大年夜,不能以金属零件的加工精度来要求微波板。形状的高精度要求,在很大年夜程度上可能是由于顾及当微 带线与形状相接的环境下,形状误差会影响微带线长度,从而影响微波机能。实际上,参照国外的规范设计,微带线端距板边应保留0.2mm的闲暇,这样即可避 免形状加工误差的影响。

5、微波印制板制造工艺

微波印制板与通俗的单双面板和多层板不合,不仅起着布局件、连接件的感化,更紧张的是作为旌旗灯号传输线的感化。

微 波印制板的制造因为受微波印制板制造层数、微波印制板原材料的特点、金属化孔制造需求、终极外面涂覆要领、线路设计特征、制造线路精度要求、制造设备及药 水先辈性等诸方面身分的制约,其制造工艺流程将根据详细要求作响应的调剂。如图形电镀镍金工艺流程被细分为图形电镀镍金的阳版工艺流程和图形电镀镍金的阴 版工艺流程。

是以,针对不合微波印制板种类及加工需求,所采纳之制造工艺流程也各不相同,现简述如下:

5.1、无金属化孔之双面微波印制板制造:

(1)图形外面为沉银/ 镀锡铈合金(略)

(2)图形外面为电镀镍金(阳版工艺流程)(略)

(3)图形外面为电镀镍金(阴版工艺流程)(略)

5.2、有金属化孔之双面微波印制板制造:

(1)图形外面为沉银/ 镀锡铈合金(略)

(2)图形外面为电镀镍金(阳版工艺流程)(略)

5.3、多层微波印制板制造:(略)

5.4、工艺阐明

(1)线路图形互连时,可选用图形电镀镍金的阴版工艺流程;

(2)为前进微波印制板的制造合格率,只管即便采纳图形电镀镍金的阴版工艺流程。由于,采纳图形电镀镍金的阳版工艺流程,若操作节制欠妥,会呈现渗镀镍金的质量问题;

(3)ROGERS公司商标为RT/duroid 6010基材的微波板,因为蚀刻后之图形电镀时,会呈现线条边缘“长毛”征象,导致产品报废,须采纳图形电镀镍金的阳版工艺流程;

(4)当线路制造精度要求为±0.02mm以内时,各流程之响应处,须采纳湿膜制板工艺措施;

(5)当线路制造精度要求为±0.03mm以上时,各流程之响应处,可采纳干膜(或湿膜)制板工艺措施;

(6) 对付四氟介质微波板,如ROGERS 公司RT/duroid 5880、RT/duroid 5870、ULTRALAM2000、RT/duroid 6010等,在进行孔金属化制造时,可采纳钠萘溶液或等离子进行处置惩罚。而TMM10、TMM10i和RO4003、RO4350等则无需进行活化前处置惩罚。

6、结论

微波印制板的制造正向着FR-4通俗刚性印制板的加工偏向成长,越来越多的刚性印制板制造工艺和技巧运用到微波印制板的加工上来。详细表现在微波印制板制造的多层化、线路制造精度的细微化、数控加工的三维化和外面涂覆的多样化。

此外,跟着微波印制板基材种类的进一步增多、设计要求的赓续提升,要求我们进一步优化现有微波印制板制造工艺,与时俱进,以满意赓续增长的微波印制板制造要求。

滥觞;互联网



上一篇:宁海路街道居民自订养犬公约 共创文明社区
下一篇:隐形大台煽暴 记者潜核心圈揭运作模式