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微波技術

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高頻PCB選材與製作
2020-09-14
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Author:Dag      Share


一、高頻PCB的定義

高頻PCB是指具有高電磁頻率的專用PCB,用於高頻(頻率大於300MHz或波長小於1m)和微波(頻率大於3GHz或波長小於0.1M)領域。它是在微波PCB基板覆銅板上採用普通剛性PCB製造方法或採用特殊加工方法生產的PCB。一般來說,高頻PCB板可以定義為頻率在1GHz以上的PCB板。

隨著科學技術的飛速發展,越來越多的設備設計在微波頻段(>1GHz)甚至毫米波領域(30GHz)。這也意味著頻率越來越高,對PCB基板的要求也越來越高。例如,PCB基板材料需要具有優良的電氣性能和良好的化學穩定性。隨著電源信號頻率的提高,對基板的損耗要求非常小,因此高頻PCB板的重要性就凸顯出來了。

高頻電路板

高頻PCB

二、高頻PCB應用領域

2.1 移動通訊產品、智能照明系統

2.2 功放、低噪聲功放等

2.3 功分器、耦合器、雙工器、濾波器等無源元件

2.4 在汽車防撞系統、衛星系統和無線電系統領域,電子設備高頻化是發展趨勢。

三、高頻PCB的分類

3.1 粉末陶瓷填充熱固性材料

A.高頻PCB板製造商:

羅傑斯 4350b / 4003c

Arlon 的 25N / 25FR

Taconic的TLG系列

B、高頻PCB 板的加工方法

加工工藝與環氧樹脂/玻璃編織布(FR4)相似,但板材脆,易折斷。鑽孔和沖孔時,鑽頭和工刀的使用壽命會降低20%。

3.2 聚四氟乙烯材料

A:高頻PCB板製造商

1、羅傑斯的ro3000系列、RT系列和TMM系列

2. Arlon的ad/AR系列、isoclad系列和cuclad系列

3. Taconic的RF系列、TLX系列和tly系列

4、泰興微波F4b、f4bm、f4bk、tp-2

B:高頻PCB的加工方法

1.高頻PCB板的切割:必須保留保護膜,防止劃傷和壓痕

2.高頻PCB板鑽孔:

2.1 使用新鑽頭(標準130)。最好的一個是一件和一堆。壓腳壓力40psi

2.2鋁板是蓋板,然後用1mm的三聚氰胺背板將PTFE板擰緊

2.3 鑽孔後用氣槍吹出孔內灰塵

2.4 用最穩定的鑽機,鑽孔參數(基本上孔越小,鑽孔速度越快;切屑負載越小,回程速度越小)

3、高頻PCB板的開孔處理

等離子處理或萘鈉活化處理有利於孔金屬化

4、高頻PCB板PTH鍍銅

4.1 微蝕後(微蝕率已控制在20微英寸),PTH拉製後從油缸進板

4.2 如有必要,應通過第二個 PTH 並從預期的滾筒送版

5.高頻PCB阻焊層

5.1 前處理:用酸洗代替機械研磨

5.2 烤盤預處理後(90℃,30min),刷綠油固化

5.3 烤盤分三個階段:分別為80℃、100℃和150℃30min(如發現基材表面有油污,可進行返工:洗去綠油並重新活化)

6、高頻PCB板功板

將白紙鋪在聚四氟乙烯板線表面,用FR-4底板或1.0mm厚酚醛底板夾住去銅:如圖:

功板背板的毛邊需要用手仔細刮去,防止損壞基材和銅面,然後用一定尺寸的無硫紙隔開,並進行目視檢查。減少毛刺。關鍵是鑼板工藝去除效果要好。

四、高頻PCB工藝流程

1、Npth PTFE板加工工藝

切割-鑽孔-乾膜-檢驗-蝕刻-蝕刻-焊錫-字符-噴錫-成型-測試-最終檢驗-包裝-運輸

2、PTH的PTFE板加工流程

下料鑽孔處理(等離子處理或萘鈉活化處理)-鍍銅-鍍電乾膜-檢驗-圖形電-蝕刻-腐蝕檢驗-阻焊-字符-噴錫-成型-測試-最終檢驗-包裝-出貨

五、高頻PCB總結

高頻PCB的加工難點

1.覆銅:孔壁不易覆銅

2.圖形旋轉、蝕刻和線寬的線隙和砂孔控制

3、綠油工藝:控制綠油附著力和綠油起泡

4、嚴格控制每道工序的板面划痕