随着电子设备高频的发展不断,尤其在无线网络、卫星通讯的日益发展,信息产品走向高速与高频化,及通信产品走向容量大速度快的无线传输之语音、视像和数据规范化,因此发展的新一代产品都需要高频基板,高频PCB板生产的工艺技术不断提升,以满足不同用户的需要。小编从业PCB生产10多年,并总结生产过程中遇到的事项,浅述高频微波PCB板生产中应注意的事项。

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一、高频微波板的基本要求

1、微波印制板基板材料电子工程师在设计仿真时,根据实际传输信号的需要,必须选用介电常数和介质损耗角正切小的基板材料。因此,在接受客户订单时,要认真核对板材的参数,一定要满足设计要求。

2、射频线制作精度要求高频信号的传输,对于印制射频线的特性阻抗要求十分严格,即对射频线的公差要求一般为±20um,射频线的毛边缘要非常整齐,微小的毛刺、缺口均不允许产生。

3、镀层要求高频微波板传输线的特性阻抗直接影响微波信号的传输质量。而特性阻抗值与PCB板成品铜厚有一定的关系,特别对于孔金属化的微波板,成品铜厚度影响蚀刻后导线的公差。因此,图形电镀的铜厚度的大小及均匀性,要严格控制。

4、外形机加工的要求微波印制板基板材料与常规的FR4环氧玻璃布材料在机加工方面有很大的不相同;其次是微波印制板基板材料的加工精度比FR4的要求严格很多,一般外形公差为±0.1mm(精度高的一般为±0.05mm或者为0~-0.1mm)。

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二、高频微波板生产中应注意的事项

1、工程CAM资料的处理:对客户的文件进行CAM处理时,一定要遵循客户设计,并注意传输线的制作公差要求,根据公差要求并结合本厂的制程能力,作出适当的工艺补偿。

2、开料:通常FR4板材下料均使用自动开料机,但对于微波介质材料则需考虑板材利用率,并要根据板材的不同的介质特性,而选择不同的开料方法,多以铣、割为主,以免影响材料的平整度以及板面的质量。

3、钻孔:对于不同的高频介质材料,调整钻孔的参数,而且对钻头的顶角、刃长、螺旋角等都有其特殊的要求,尽量使用新刀,以避免毛刺的产生。

六轴钻机
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六轴钻机

4、钻孔镀铜:一般情况下,导通孔采用化学沉铜的方法,常规FR4板料在沉铜前导通孔需使用化学去钻污。高频板我们采用等离子法去钻污,高频微波板沉铜前的孔壁表面改性活化:提高孔壁与镀铜层结合力,杜绝出现沉铜后黑孔;消除孔铜和内层铜高温断裂爆孔等现象,提高可靠性。

5、图形转移:本工序是保证图形精度的一个重要工序,选择LDI曝光机。传统曝光是通过汞灯照射底片将图像转移至PCB上,LDI是用激光扫描的方法直接将图像在PCB板铜面上成像,图像解析精度高,精细导线可达20微米左右,适合精细导线的制作,提升了PCB生产的良率。

6、蚀刻:本工序要严格控制蚀刻的工艺参数,如:减少侧蚀和突沿,提高蚀刻系数、提高整个板子表面蚀刻速率的均匀性等。确保导线边缘整齐,无毛刺、缺口,导线精度在公差要求的范围内并保证铜面不被擦伤或划伤。要切切实实做好这一点,需要细功夫,是非常必要的。

7、阻焊:聚四氟乙烯(PTFE)材质阻焊前不允许磨板,高频板如果部分基材上需要印绿油、部分基材上不印绿油,需要出“打底菲林”,打底菲林只保留基材上绿油,打底烤板后再进行第二次正常制作。

8、成型:高频微波板的成型与FR4印制板一样,以数控铣为主。但铣削的方法对于不同的材料,是有很大区别的,使用高频材质的铣刀。金属基微波板的铣削需要使用中性冷却液进行冷却,而且要调整铣刀转速参数。

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总之,高频微波PCB板的生产中,除了要注意以上的一些事项,还必须小心喷锡时锡缸温度、风压的大小及周转、装夹过程中的压痕和划伤。只有认真仔细地注意每一个环节,才能真正做出高品质的高频微波PCB板。