PCB高频板板材选用及生产加工方法概述

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一、PCB高频板的定义

高频板是指电磁频率较高的特种线路板,用于高频率(频率大于300MHz或者波长小于1米)与微波(频率大于3GHZ或者波长小于0.1米)领域的PCB,是在微波基材覆铜板上利用普通刚性线路板制造方法的部分工序或者采用特殊处理方法而生产的电路板。一般来说,高频板可定义为频率在1GHz以上线路板。

随着科学技术的快速发展,越来越多的设备设计是在微波频段(>1GHz)甚至与毫米波领域(30GHz)以上的应用,这也意味着频率越来越高,对线路板的基材的要求也越来越高。比如说基板材料需要具有优良的电性能,良好的化学稳定性,随电源信号频率的增加在基材上的损失要求非常小,所以高频板材的重要性就凸现出来了。

二、PCB高频板应用领域

2.1 移动通讯产品,智能照明系统
2.2 功放、低噪声放大器等
2.3 功分器、耦和器、双工器、滤波器等无源器件
2.4 汽车防碰撞系统、卫星系统、无线电系统等领域,电子设备高频化是发展趋势。

三、高频板的分类

3.1粉末陶瓷填充热固性材料

A、生产厂家:

Rogers公司的4350B/4003C
Arlon公司的25N/25FR
Taconic公司的TLG系列

B、加工方法:

和环氧树脂/玻璃编织布(FR4)类似的加工流程,只是板材比较脆,容易断板,钻孔和锣板时钻咀和锣刀寿命要减少20%。

3.2 PTFE(聚四氟乙烯)材料

A:生产厂家

1 Rogers公司的RO3000系列、RT系列、TMM系列
2 Arlon公司的AD/AR系列、IsoClad系列、CuClad系列
3 Taconic公司的RF系列、TLX系列、TLY系列
4 泰兴微波的F4B、F4BM、F4BK、TP-2

B:加工方法

1.开料:必须保留保护膜开料,防止划伤、压痕

2.钻孔:

2.1用全新钻咀(标准130),一块一迭为最佳,压脚压力为40psi
2.2铝片为盖板,然后用1mm密胺垫板,把PTFE板加紧
2.3钻后用风枪把孔内粉尘吹出
2.4用最稳定的钻机,钻孔参数(基本上是孔越小,钻速要快,Chip load越小,回速越小)

3.孔处理

等离子处理或者钠萘活化处理利于孔金属化

4.PTH沉铜

4.1微蚀后(已微蚀率20微英寸控制),在PTH拉从除油缸开始进板
4.2如有需要,便过第二次PTH,只需从预计㓎缸开始进板

5.阻焊

5.1 前处理:采用酸性洗板,不能用机械磨板
5.2 前处理后焗板(90℃,30min),刷绿油固化
5.3 分三段焗板:一段80℃、100℃、150℃,时间各30min(如有发现基材面甩油,可以返工:把绿油洗掉,重新活化处理)

6.锣板

将白纸铺在PTFE板线路面,上下用厚度为1.0MM蚀刻去铜的FR-4基材板或者酚醛底板夹紧:如图:

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锣板后板边毛边需要用手工细心修刮,严防损伤基材和铜面,再用相当尺寸无硫纸分隔,并目视检测,要减少毛刺,重点是锣板过程去肖效果要良好。

四、工艺流程

1.NPTH的PTFE板加工流程
开料-钻孔-干膜-检验-蚀刻-蚀检-阻焊-字符-喷锡-成型-测试-终检-包装-出货
2.PTH的PTFE板加工流程
开料-钻孔-孔处理(等离子处理或者钠萘活化处理)-沉铜-板电-干膜-检验-图电-蚀刻-蚀检-阻焊-字符-喷锡-成型-测试-终检-包装-出货

五、总结

高频板加工难点

1.沉铜:孔壁不易上铜
2.图转、蚀刻、线宽的线路缺口、沙孔的控制
3.绿油工序:绿油附着力、绿油起泡的控制
4.各工序出现严格控制板面刮伤,等

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