PCB技術 - PCB高頻板如選擇板料與加工工藝

一、PCB高頻板的定義
高頻板是指電磁頻率較高的特種電路板。用於高頻（頻率大於300MHZ或波長小於1米）和微波（頻率大於3GHZ或波長小於0.1米）的PCB。是在微波基材覆銅板上採用普通剛性電路板製造方法的部分工藝或採用特殊加工方法生產的電路板。一般來說，高頻板可以定義為頻率在1GHz以上的電路板。一般頻率使用FR-4板即可，但1-5G左右的頻率應使用高頻材料，如半陶瓷材料。 比較常用的有ROGERS 4350系列、4003系列、5880系列等等……但是如果已經高於5G頻率的話，最好用PTFE材料，也就是聚四氟乙烯，這種材質高頻性能好，但加工工藝有局限性，比如不能做熱風整平的表面工藝。

隨著科學技術的飛速發展，越來越多的設備設計用於微波頻段（1GHZ）甚至毫米波領域（30GHZ）的應用。這也意味著頻率越來越高，對電路板的材料要求也越來越高。例如，基板材料需要具有優良的電性能、良好的化學穩定性，並且隨著電源信號頻率的增加在基板上的損耗很小，因此高頻板的重要性就凸顯出來了。

二、PCB高頻板應用領域

2.1 移動通訊產品

2.2 功率放大器、低雜訊放大器等

2.3 功分器、耦合器、雙工器、濾波器等無源元件

2.4 車輛防撞系統、衛星系統、無線電系統等領域。電子設備的高頻化是發展趨勢。

三。高頻板的分類

3.1 粉末陶瓷填充熱固性材料

A、生產廠商：

羅傑斯的 4350B/4003C

Arlon 的 25N/25FR

Taconic的TLG系列

B、處理方法：

加工工藝與環氧樹脂/玻璃編織布（FR4）類似，只是板材比較脆，容易折斷。鑽孔和鑼板時，鑽嘴和鑼刀的壽命減少20%。

3.2 PTFE（聚四氟乙烯）材料

A、生產廠商：

1 羅傑斯的 RO3000 系列、RT 系列、TMM 系列

2 Arlon 的 AD/AR 系列、IsoClad 系列、CuClad 系列

3 Taconic的RF系列、TLX系列、TLY系列

4 泰興微波的F4B、F4BM、F4BK、TP-2

B、加工方法

1.開料：必須保留保護膜開料，防止劃傷和壓痕

2. 鑽孔：

2.1 使用全新鑽頭（標準130），一塊一迭最好，壓腳壓力為40psi

2.2 鋁片為蓋板，再用1mm密胺墊板，將PTFE板緊固

2.3 鑽孔後用風槍吹出孔內粉塵

2.4 使用最穩定的鑽機和鑽孔參數（基本上是孔越小，鑽速越快，Chip load越小，回速越小）

3. 孔處理

等離子處理或萘鈉活化處理有利於空金屬化

4.PTH沉銅

4.1 微蝕後（微蝕速率控制在20微英寸），在PTH拉從除油缸開始進板

4.2 如有必要，便過第二次PTH，只需從預計缸開始進板

5. 阻焊

5.1 前處理：採用酸性洗板，不能用機械磨板

5.2 前處理後焗板（90℃，30min），刷上綠油固化

5.3 分三段烘烤：一段為80℃、100℃、150℃，時間各為30min（如發現基材面甩油可以返工：把綠油洗掉，重新活化處理）。

6.鑼板

將白紙鋪在聚四氟乙烯板的線路面上，上下用1.0MM厚度蝕刻去銅的FR-4基板或酚醛底板夾住，

鑼板後板邊的毛刺需要用手工仔細修整，防止損壞基材和銅面，然後用相當尺寸的無硫紙隔開，目視檢查。減少毛刺，關鍵是鑼板過程去肖效果要好。

四：工藝流程

1、NPTH的PTFE板加工流程

開料-鑽孔-幹膜-檢驗-蝕刻-蝕檢-阻焊-字元-噴錫-成型-測試-最終檢驗-包裝-出貨

2、PTH的聚四氟乙烯板加工流程

開料-鑽孔-孔處理（等離子處理或萘鈉活化處理）-沉銅-板電-幹膜-檢驗-圖電-蝕刻-蝕檢-阻焊-字元-噴錫-成型-測試-最終檢驗-包裝-出貨

五：總結：高頻板加工難點

1、沉銅：孔壁不易上銅

2、圖形轉移、蝕刻、線寬的線路缺口、沙孔的控制

3、綠油工藝：綠油附著力，綠油起泡控制

4、各工序出現嚴格控制表面劃痕等。