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什么是?混合压制射频和微波PCB电路板,pcb板打样

2019-08-29 14:21:24 463

什么是?混合压制射频和微PCB电路板

混合压制电路板(PCB)多层板是一种使用不同材料的PCB,旨在优化电气性能并提高针对高频RF应用的系统可靠性。制造这种类型PCB时的最大挑战是在PCB制造和元件组装期间管理不同电路材料的不同热膨胀系数(CTE)特性。

通常,这些设计包括FR-4材料和PTFE层压板的组合,允许设计人员在同一PCB上压缩RF功能和RF功能,这可以减少设备的占地面积和成本。

所有世界级的层压板制造商,如Isola,Rogers,Arlon和Taconic都发布了有关其层压板性能和性能的重要技术信息。在以下部分中,将指出提供的一些功能以及设计RF混合PCB电路时要避免的一些项目。

 

混合压制RF PCB的层结构考虑因素

在生产具有不同材料的印刷电路板时,具有层压板的物理特性和设备性能的经验至关重要。基于所有材料层(例如FR4,PTFE和铜)的CTE值,每种材料在升高的热暴露(即层压)期间以不同的速率生长。这可能导致显着的配准问题,因为一种材料收缩而另一种材料膨胀并且还可能导致铜与基板界面的分层。因此,并非所有材料都应该用于混合应用,因为无论所需的性能如何,它们都是不可制造的。

在设计过程的早期阶段与PCB制造商合作将为您提供最佳结果,因为他们最了解哪些材料可以最好地协同工作。例如,Rogers 5880是一种用于高可靠性应用的出色RF材料。这种材料面临的最大挑战是,在您将铜蚀刻掉之后,它会收缩(收缩),因此制造商需要了解其工艺如何在这个过程中起作用来弥补这个问题。

混合结构通常包括低损耗材料,例如Nelco或Rogers与另一种芯材料如FR-4结合。

 

堆积混合压制微波PCB的的制造

任何射频/微波应用的主要部分是能够保持在设计的特定容差范围内,以便可以实现所需的频率。管理混合设计的叠加中最困难的挑战之一是在一些应用中始终如一地实现从一个面板到另一个面板的整体厚度要求。由于存在多种材料类型,因此还可以使用多于一种预浸料(粘合剂系统)类型来将设计层压在一起。

许多RF设计的RF信号层在蚀刻后具有大的开口(未填充铜)区域,制造商将使用不同的技术来确保层之间有足够的绝缘并且具有一致的总厚度。

在许多情况下,无流动FR-4预浸料将是保持厚度均匀的最佳解决方案,但可以将材料添加到整个堆叠中并改变整个包装的电性能。并非所有PCB制造商的流程都完全相同,这也是早期参与对成功设计至关重要的另一个原因。

 

高频PCB的独特机械特性

虽然管理混合PCB的电气和射频特性充满了足够的挑战,但PCB设计人员通常需要几种独特的机械特性,这些特性很难用于经济有效的制造实践。一些具体项目包括:

 

奇怪的形状PCB板概述

很多时候,这些产品必须适合独特的外壳或其他空间,很多时候RF PCB轮廓有许多不同的曲折和转弯。虽然布线PCB的轮廓通常并不困难,但在处理混合设计时这是一个非常敏感的过程。一些PTFE材料非常柔软,必须减慢进给速度和速度以确保边缘清晰。

另一个因素是您必须不断监控钻头,因为钻头上的材料更具侵蚀性。这意味着如果在此过程中钻头磨损过多,您可能会超出公差范围。最后要记住的是,大多数射频产品都是由编织材料制成,这意味着如果没有正确切割,它很容易磨损。

 

受控深度路径模式或内部凹槽

说明了复杂的RF混合PCB设计与内部凹槽的相似之处。这些特征中的一些可以使用多个层压循环来制造,而其他特征必须使用某种控制的深度布线过程来完成,通常是路由器钻头或激光切割器。这两个过程都存在特定的挑战,这些挑战会增加高速PCB设计的成本和复杂性。

当使用多个层压循环来产生这些凹槽或空腔时,制造商需要在生产面板和预浸料坯中排出图案。一旦这些模式完成,那么非常关键的是模式的配准是有效的,否则粘合剂将不会通过IPC标准,或者您将有预浸料泄漏,其中预浸料从层之间出来并且可以覆盖特定的RF组件董事会。

对于需要受控深度处理的应用,由于需要去除的材料与其下方的铜特征之间的距离可以略微为1mils,因此几乎没有误差的余地。

 

通孔一致性

FR4电镀前的传统孔准备与PTFE不同。制造商必须了解过程如何影响孔壁质量。对于PTFE,在电镀之前用于“去除”孔的典型方法是使用等离子体蚀刻工艺。虽然这可以很好地准备PTFE的孔壁,但它也可以更积极地对FR4起反应并产生不平坦的表面,然后在孔中变成不均匀的铜,这可能导致空隙或电气故障。

RF /微波PCB中普遍存在的另一个特性是插入通孔,内部和外部都带有导电材料以散热。为了在每个孔中具有一致的材料量并保持RF特性在公差范围内,确保在填充之前钻孔,清洁和电镀孔是至关重要的。

由于所有材料都具有不同的密度和其他特性,因此在处理这些类型的部件方面没有任何经验。

 

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使用厚铜箔PCB电路板的行业

焊接设备

太阳能板制造商

电源

汽车

电力分配

电源转换器

 

厚铜箔PCB电路板的功能

最大图层数= 16

层压板 - FR-4  (All Tg Ranges), Teflon, Ceramic

成品厚度= .020“ - .275”

绿色,蓝色,红色,黑色,透明和白色焊锡面罩和传奇油墨

最小焊料掩模间隙 - 6mils

最小焊锡坝宽度 - 5.5mils

热风焊锡矫正(HASL)

沉浸金(ENIG)和沉浸银

盲埋 Vias

最小钻头孔尺寸= .012“

最小孔尺寸 - .008“+.005”/ - .008“

最大孔长宽比= 10:1

最大铜重量= 6oZ。(UL认证)

受控阻抗+/- 10%

最小丝网线宽 - 8mils

 

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