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PCB資訊

PCB資訊 - 高頻PCB加工中無源互調管控科技

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高頻PCB加工中無源互調管控科技
2020-08-28
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Author:ipcber      分享文章

無源互調(Passive Inter Modulation,PIM)是高功率微波效應的一種,通過不同的耦合途徑進入電子系統,由於其大功率特性,使傳統的無源線性器件產生較强的非線性效應,部件和系統的非線性特性也會變得更加明顯,導致更為嚴重的PIM問題,進而影響整個系統的效能。 產品PIM效能受資料、工藝、結構設計、表面處理、裝配等多方面的因素影響,現在我們從以上幾個方面分下高頻PCB加工中PIM無源互調管控科技。


1、高頻PCB基板原材料管控

1.1.使用進口玻璃布,專門製作PTFE高頻特殊訊號要求的布種(21161080106)使用紗支直徑較小的玻璃纖維布

1.2.使用進口銅箔VLP無鋅銅箔,該銅箔要求高頻資料生產廠家均特殊處理,表面處理劑不含有磁性物質化學元素(鐵鎳等物質)

1.3.表面光滑平整,無氣泡、無雜質。 產品尺寸均勻、各項物理化學性能穩定,適溫範圍大,優良的耐化學腐蝕性、阻燃性、絕緣性,吸水率低,低磨擦係數

1.4.在調配膠液與上膠時,使用不銹鋼槽桶,安裝高吸附的磁力柈進行各種含鐵類物質48小時全部吸附


2、線路設計管控-高頻PCB設計注意要點:

2.1.傳輸線線寬設計基於阻抗匹配理論

2.2.內層銅厚與最小線寬線距對照表,其製作線路需要針對光繪機的精度及蝕刻能力進行線路的補償製作,保證蝕刻均勻性

2.3.高壓高頻線應圓滑,不得有尖銳的倒角,拐彎也不得採用直角(原經驗135°為佳)

2.4.導線公差管控±8%乾膜


3、高頻PCB加工過程管控

3.1.等離子

用PLASMA處理鑽孔後清潔,孔壁與表面的處理; Sodium-Etch鈉處理,處理前先過化學清洗,清洗銅面,清潔後產品,務必放置無酸環境中,避免氧化後阻焊异常。

3.2.蝕刻

蝕刻線,線速1.3m/min,扇形噴嘴,壓力1.8-2.0kg/cm2,設備裝置需保證噴嘴的密度,這樣有效解決水池效應的蝕刻不均勻現象蝕刻液(禁止使用含磁性鐵物質的藥水)過濾裝置及打氣裝置,保證蝕刻液的新鮮度(再生系統)最佳蝕刻因數,使用噴淋蝕刻時,上噴和下噴差別較大,應選擇下噴,如這是因為, 如果選擇上噴,即噴頭向下,蝕刻應噴至板面,蝕刻液停留時間較長在垂直蝕刻的同時向兩側蝕刻。 而下噴當蝕刻液噴向板面時即刻落下,溶液交換的速度快,永遠有新溶液噴向板面,减少了側蝕的機會,側蝕較小。

蝕刻係數越高,至少要≥3以上,側蝕量越少,訊號越好,蝕刻均勻性達到95%以上使用VLP銅箔製作的基板蝕刻後PIM的良率比HD銅箔製作的高,良率可達95%以上

高頻PCB蝕刻

高頻PCB蝕刻

3.3.曝光

平行曝光機、光繪曝光機,功率5千瓦汞氙短弧燈,曝光均勻性95%以上,曝光能量7滿8殘(21級曝光尺),真空度>700mmHg,雷射內圓筒式光繪機的精度8000DPI(很高的解析度、容易聚焦、能量集中繪製的底片邊緣整齊、反差大、不虛光)對位精度誤差≤0.002mm,雷射光源為6328um

3.4.電鍍

全板電鍍準確控制各種藥水添加,達到最大效果

附設陰極浮架,藥水的迴圈,提供電鍍均勻性

陰極成15度夾角擺動,電鍍槽體電機震動裝置,提供了精細線路及小孔徑的電鍍質量

使用高電流密度,可加速沉積的速度

保證槽體表面的清潔度,浮游的雜質會反粘板子影響互調

禁止混排(不同料號搭配一起)電鍍,影響均勻性

3.5.化錫

化錫槽上面需保證清潔度,不允許鐵銹掉落槽中,化錫表面無錫須對線路基板銅面無腐蝕保持錫面的潔淨度,無污染,發霧發黑,無金屬物成份(鋅、鋁、鎘)在拿放和處理板子應戴橡膠或乳膠手套,避免板面氧化,錫面使用無硫紙間隔保證錫面的厚度均勻性及平整度

注:各制程製作的等待時間8小時處理完成,務必保證銅面的新鮮度


4、其他組件干擾的管控

RF路徑中任何組件都可能產生PIM干擾,包括天線,天線公用器,雙工器,避雷器,電纜和連接器,此外,當天線系統大功率輻射時,鬆動的機械連接和生銹的表面,也會產生PIM的干擾

4.1.射頻線纜組件的設計選定,接觸需牢固與可靠

4.2.線纜的連接器使用磁導率較小(u<1.15)的金屬材質,不允許使用鐵鎳材質,且不允許會氧化

4.3.線纜的加工使用成熟的三元合金工藝,且連接器的尺寸控制精度要高

4.線纜裝配連接器過程應該注意清理雜質污垢,如殘留的焊劑或資料加工的顆粒等

4.5.線纜老化,及鬆動,其他器件的質量异常均是幹撓互調异常因素


以上為PIM無源互調管控的注意事項,建議客戶試製實驗板,從高頻PCB加工開始到每站做完測試一下PIM無源互調,後再調整制程參數,整個流程測試完畢後將SOP規定製作線路導體的表面粗糙度愈平坦對訊號傳輸愈有利使用磁導率較小(u<1.0)的材質或藥液進行加工, 及其高頻PCB板材板面氧化進行管控表面粗糙度程度。 高頻PCB表面的不平整會導致電極不能平行排列,電極間不能形成直線的直流電場,產生誤差。