I produktionen af Rogers højfrekvente-kort er lamineringsjusteringsafvigelse og materialekrympning de centrale flaskehalse, der begrænser udbyttet og påvirker RF-ydeevnen, især i Rogers+FR-4 hybridstrukturer, hvor vanskeligheden med at kontrollere dette problem øges eksponentielt.
De grundlæggende årsager til de to kernespørgsmål
De tre grundlæggende årsager til inflation og svindproblemer
CTE-uoverensstemmelse: Z-aksen CTE for almindelig FR-4 er 50-70 ppm/grad, mens Z-aksen CTE for PTFE-baserede Rogers-materialer kan nå 200-300 ppm/grad. Forskellen i in-plane CTE mellem RO4350B og FR-4 kan også nå 50 ppm/grad. Krympningsamplituden under kompression og reflowlodning er forskellig, hvilket direkte forårsager størrelsesafvigelse, mellemlagsspændingskoncentration og alvorlig delamineringsvridning.
Akkumulering af procesdeformation: Under kompressionsprocessen flyder og størkner den semi-hærdede ark (PP) harpiks, hvilket resulterer i en kompression i X/Y-retningen på 0,08 % -0,12 %; Efter ætsning af den indre kobberfolie frigøres rullespændingen. Når kobbertykkelsen er større end eller lig med 2 oz, vil deformationseffekten blive yderligere forstærket, og afvigelsen af flerlagspladen overskrides let efter at have akkumuleret lag for lag.
Materialeanisotropi: Rogers højfrekvente-ark påvirkes af retningen af glasfibervævning og harpiksstrømning, og der er naturlige forskelle i X/Y-retningsudvidelses- og kontraktionskoefficienterne. Den maksimale forskel i ekspansion og sammentrækning mellem brættets kant og brættets kerne kan nå op på 0,03 %, og traditionel samlet skaleringskompensation kan slet ikke dække sådanne ikke-lineære deformationer.
2. Kernevanskeligheder ved lamineret justering
Mellemlagsforskydningstolerancen for almindelige flerlagsplader er ± 75 μm 125 μm, mens høj-frekvenstavler kræver kontrol inden for ± 50 μm, og høj-HDI-høj--tavler kræver endda ± 25 μm. Den asynkrone ekspansion og sammentrækning af forskellige materialer, såvel som akkumulering af deformation i flerlagsstrukturer, kan let føre til forskydning af mellemlagsmønster og hulforskydning, hvilket i sidste ende forårsager signaltransmissionsforvrængning, impedansdiskontinuitet, intern kort boreafvigelse og andre skrotproblemer.
Målrettet løsningssystem
1. Formateriale- og stablingsoptimering
Symmetrisk stabledesign: Sørg for, at hele brættet er symmetrisk fordelt omkring det centrale lag, undgå vridning og ensidig deformation forårsaget af asymmetriske strukturer fra roden.
Tilføj et overgangsbufferlag: Indsæt keramisk fyldt PP og andre overgangsmaterialer mellem Rogers og FR-4 for at udjævne overgangen af CTE-ændringer, hvilket kan reducere mellemlagsspændingen med mere end 60 %. Samtidig skal du vælge en speciel halvhærdet plade, der er kompatibel med begge substrater for at forbedre grænsefladefusionseffekten.
Materialeforbehandling: Før kompression vakuumtørres Rogers-substratet ved 80 grader /4 timer, og PTFE-substratet er desuden overfladeaktiveret for fuldstændigt at fjerne fugt, forbedre vedhæftningen med PP-plader og undgå deformation af fugtabsorption under efterfølgende bearbejdning.
2. Præcis kompensationsteknologi for prisudsving
Etablering af en dynamisk kompensationsmodel: Opgivelse af traditionel lineær skalering med en enkelt værdi, etablering af uafhængige ekspansions- og kontraktionsdatabaser for forskellige materialemodeller, pladetykkelser og lag, indstilling af kompensationskoefficienter uafhængigt i X/Y-retningerne og opdeling af hele pladen i flere gitterområder, med pladecentret som origo for kompensation for deformation af pladen, tilpasset til kompensering af pladeforskellen center.
Segmenteret modellering af proceskæden: For deformationsmekanismerne for de tre kerneprocesser efter inderlagsætsning, presning og boring beregnes de tilsvarende deformationsvariable separat. Ekspansions- og kontraktionsdataene for hvert trin er inkluderet i prækompensationssystemet for at undgå akkumulering af deformation lag for lag.
Iterativ kalibrering af første borddata: Opsæt ekspansions- og kontraktionstestmål og mellemlagsjusteringsringe på den indre proceskant, mål målforskydningsdataene, efter at det første bord er trykket, og brug det som præ-frigivelseskompensationsværdi for efterfølgende batchproduktion for løbende at iterere og optimere kompensationsnøjagtigheden.
3. Højpræcisions lamineringsjusteringsproces
Opgraderingspositioneringssystem: Til højfrekvente plader med mere end 20 lag bruges en positioneringsmetode med fire åbninger (Pin Lam)+hot melt/nitte-kompositpositioneringsmetode i stedet for traditionel to-bens-positionering, der kontrollerer den grundlæggende justeringsnøjagtighed inden for ± 25 μm.
Trin for trin opvarmnings- og trykbindingsproces: Ved at anvende en segmenteret opvarmnings- og trykstigningskurve, lader lav-temperatursektionen harpiksen flyde fuldt ud og udfylde hullerne, og sektionen med høj-temperatur fuldender tværbinding og hærdning, og undgår lokal deformation forårsaget af hurtig opvarmning og tab af klæbemiddelflowkontrol; Efter at kompressionen er afsluttet, afkøles den langsomt til stuetemperatur under tryk, og koldpres den derefter i mere end 2 timer for fuldt ud at frigøre den resterende spænding mellem lagene.
LDI laser direkte billeddannelse: Udskiftning af traditionel filmeksponering med LDI-udstyr eliminerer fuldstændigt udvidelses- og kontraktionsfejlene for selve filmen med en eksponeringsnøjagtighed på ± 0,005 mm. Samtidig kan udstyret beregne ekspansions- og kontraktionsværdierne i real-tid baseret på positioneringshullerne på brættets kant og automatisk udføre adaptiv strækningskompensation på grafikken.
4. Fuld procesdetektion og lukket-sløjfekontrol
Efter kompression kontrolleres sammenfaldet mellem borehullet og loddepuden 100 % af røntgenudstyr for at sikre, at afvigelsen mellem lagjusteringen kontrolleres inden for ± 50 μm.
Udfør fuld impedansinspektion på nøglesignallaget for at verificere, om mediets tykkelsesafvigelse er inden for et kontrollerbart område, og undgå impedansafvigelse forårsaget af lamineringsfejljustering.
Udfør en 100 % skrælningsstyrketest på det færdige produkt for at sikre, at mellemlagsbindingskraften er større end eller lig med 1,2 kN/m, og verificer stabiliteten af lamineringsprocessen ud fra et pålidelighedsperspektiv.