Højfrekvent pcb-overfladebehandling er kerneprocessen for at sikre integriteten af højfrekvente signaler, som skal designes omkring de fire kernekrav: lavt tab, lav parasit, høj stabilitet og korrosionsbestandighed. Enhver overfladedefekt kan øge indføringstabet med mere end 0,5dB og endda forårsage højfrekvent signaltransmissionsfejl. Følgende er detaljerede produktionstrin og vigtige overvejelser for almindelige-højfrekvente overfladebehandlingsprocesser:
Produktionstrin i den almindelige-højfrekvente overfladebehandlingsproces
1. Kemisk nedsænkning guld (ENIG, velegnet til 5-24GHz scenarier)
Den komplette proces: bejdsning og rengøring → mikroætsning → fornedsænkning → aktivering → kemisk fornikling → kemisk guldnedsænkning, der involverer 6 kemikalietanke og næsten hundrede kemiske kontrolforanstaltninger.
Kerneparametre: nikkellagtykkelse på 5-10 μm, guldlagtykkelse på 0,05-0,1 μm, resistivitet på 2,4 μ Ω· cm, overfladeruhed Ra Mindre end eller lig med 0,15 μm.
2. Kemisk sølvbelægning (velegnet til 24-60GHz millimeterbølgescenarier)
Komplet proces: Dobbelt affedtning → Mild mikroætsning → Syrevask → Renvandsrensning → Kemisk sølvaflejring → Dobbeltlags beskyttende belægning. Den beskyttende behandling skal afsluttes inden for 30 minutter efter sølvaflejring.
Kerneparametre: Sølvlagstykkelse på 2-5 μm, resistivitet på 1,6 μ Ω· cm, overfladeruhed Ra Mindre end eller lig med 0,08 μm, total tykkelse af beskyttende belægning Mindre end eller lig med 0,3 μm.
3. OSP organisk loddepasta (velegnet til lave-scenarier på 1-10 GHz)
Komplet proces: affedtning → mikroætsning → syrevask → rensning af rent vand → organisk belægning → rensning og tørring, med en behandlingstid på mindre end eller lig med 2 minutter for en enkelt plade.
Kerneparametre: organisk filmtykkelse på 0,3-0,4 μm, resistivitet i overensstemmelse med kobber (1,7 μ Ω· cm), overfladeruhed Ra Mindre end eller lig med 0,1 μm.
4. Kemisk nikkel-palladiumbelægning (ENEPIG, velegnet til scenarier med høj pålidelighed såsom satellitkommunikation)
Komplet proces: Fjernelse af olie før behandling → Præcis mikroætsning → Kemisk nikkelplettering → Kemisk palladiumplettering → Guldnedsænkning → Vakuum efter-behandling, drevet i et miljø med lavt iltindhold under hele processen.
Kerneparametre: Nikkellag 5-8 μm, palladiumlag 0,1-0,3 μm, guldlag 0,05 μm, resistivitet 2,2 μ Ω· cm, overfladeruhed Ra Mindre end eller lig med 0,12 μm.
Højfrekvente eksklusive nøgleforholdsregler
1. Streng kontrol med overfladeruheden
Elektrolytisk kobberfolie med lav ruhed (Ra=0.08-0.12 μm) skal vælges for at kontrollere substratruheden fra kilden.
Mikroætsningsprocessen bruger en mild mikroætsningsopløsning (natriumpersulfatkoncentration på 80-100g/L), og fjernelsesmængden af kobberfolie er strengt kontrolleret ved 0,3-0,5 μm for at undgå overdreven mikroætsning og overdreven ruhed.
Slutproduktet Ra skal være mindre end eller lig med 0,1 μm. Under 10GHz signal kan reduktion af Ra fra 0,3 μm til 0,1 μm reducere ledertab med 30 %.
2. Belægningens ensartethed og impedanskontrol
Store højfrekvente PCB'er kræver, at der tilføjes 5 mm brede styrestrimler ved kanterne for at undgå afvigelse i belægningstykkelse forårsaget af flowhastighedsforskellen mellem kanterne og midten af lægemiddelopløsningen.
Den kemiske plettering vedtager en roterende pletteringstank (hastighed 5-10 rpm), og galvaniseringen vedtager en pulspletteringsproces for at kontrollere tykkelsesafvigelsen af belægningen inden for ± 10% og forhindre pludselige impedansændringer.
For store afvigelser i belægningstykkelse kan direkte forårsage, at returtabet falder fra -20dB til -15dB, hvilket alvorligt påvirker kvaliteten af højfrekvent signaltransmission.
3. Sølvbelægningsproces for antioxidantbeskyttelse
Påfør straks en dobbelt-beskyttende belægning efter sølvaflejring: Det indre lag er en 0,05-0,1 μm tyk benzotriazolderivat organisk film, og det ydre lag er en perfluorpolyether lavdielektrisk belægning med en ε r mindre end eller lig med 2,2.
Det færdige produkt skal vakuumpakkes og opbevares med tørremidler, med en omgivelsestemperatur styret til 25 ± 5 grader og luftfugtighed Mindre end eller lig med 50 % for at undgå stigning i kontaktmodstanden forårsaget af sølvlagsoxidation.
Ubeskyttede sølvbelagte plader opbevaret ved stuetemperatur i 3 måneder vil øge kontaktmodstanden fra 8m Ω til 30m Ω, og indføringstabet ved 28GHz vil stige med 0,6dB/100mm.
4. Belægningsvedhæftning og svejsepålidelighed
For-forbehandlingsprocessen skal sikre, at pladens overflade er fri for oliepletter og oxidlag. Afskalningsstyrken af belægningen efter mikrokorrosion skal være større end eller lig med 0,8N/mm for at undgå belægningsløsning efter reflowlodning.
Høj-frekvenskortet skal verificeres ved reflowlodning ved 260 grader i mere end 3 gange, med en svejsebefugtningsvinkel på mindre end eller lig med 30 grader og ingen virtuelle problemer med lodning eller belægningsafskalning.
Det er forbudt at berøre den behandlede pladeoverflade direkte med bare hænder, da fingeraftryksrester kan forårsage lokal belægningsvedhæftningsfejl og signaltransmissionsafbrydelse.
5. Fuld proces miljøkontrol
Alle proceslægemiddelkoncentrationer skal overvåges i realtid- online. I guldaflejringsprocessen bør koncentrationen af guldioner f.eks. kontrolleres stabilt til 0,5-0,8 g/L for at undgå udsving i belægningssammensætningen.
Overfladebehandlingsparametrene for forskellige højfrekvente substrater (PTFE, kulbrintekompositter osv.) skal tilpasses separat, og det er forbudt at dele det samme sæt procesparametre med almindelige FR-4-plader.
Det færdige produkt gennemgår 100 % prøvetagningstest af indsættelsestab for at sikre, at stigningen i indsættelsestabet ved 10 GHz er mindre end eller lig med 0,2 dB/100 mm, hvilket opfylder kravene i høj-scenarier.