Ražojot Rogers augstfrekvences plātnes, laminēšanas izlīdzināšanas novirze un materiāla saraušanās ir galvenie šķēršļi, kas ierobežo ražu un ietekmē RF veiktspēju, jo īpaši Rogers+FR-4 hibrīdstruktūrās, kur šīs problēmas kontroles grūtības pieaug eksponenciāli.
Divu galveno problēmu galvenie cēloņi
Trīs inflācijas un saraušanās problēmu pamatcēloņi
CTE neatbilstība: parastā FR-4 Z-ass CTE ir 50-70 ppm/grādi, savukārt uz PTFE balstītu Rodžersa materiālu Z ass CTE var sasniegt 200–300 ppm/grādi. Plaknē esošās CTE atšķirība starp RO4350B un FR-4 var sasniegt arī 50 ppm/grādi. Saraušanās amplitūda saspiešanas un atkārtotas plūsmas lodēšanas laikā ir atšķirīga, kas tieši izraisa izmēru novirzes, starpslāņu sprieguma koncentrāciju un smagu atslāņošanās deformāciju.
Procesa deformācijas uzkrāšanās: kompresijas procesā daļēji sacietējuši lokšņu (PP) sveķi plūst un sacietē, kā rezultātā X/Y virzienā tiek saspiests 0,08% -0,12%; Pēc iekšējās vara folijas kodināšanas tiek atbrīvots rites spriegums. Ja vara biezums ir lielāks vai vienāds ar 2oz, deformācijas efekts tiks vēl vairāk pastiprināts, un daudzslāņu plātnes novirze tiek viegli pārsniegta pēc slāņa slāņa uzkrāšanās.
Materiāla anizotropija: Rodžersa augstas{0}frekvences loksni ietekmē stikla šķiedras aušanas virziens un sveķu plūsma, un X/Y virziena izplešanās un kontrakcijas koeficientos ir dabiskas atšķirības. Maksimālā izplešanās un saraušanās atšķirība starp dēļa malu un plāksnes serdi var sasniegt 0,03%, un tradicionālā vienotā mērogošanas kompensācija vispār nevar aptvert šādas nelineāras deformācijas.
2. Galvenās grūtības laminētā izlīdzināšanā
Parasto daudzslāņu plātņu starpslāņu nobīdes pielaide ir ± 75 μm 125 μm, savukārt augstfrekvences paneļiem ir nepieciešama kontrole ± 50 μm robežās, bet augstas -gala HDI augstas -frekvences plates pat prasa m ± 25 μm. Dažādu materiālu asinhronā izplešanās un saraušanās, kā arī deformāciju uzkrāšanās daudzslāņu struktūrās var viegli izraisīt starpslāņu raksta nobīdi un caurumu novirzes, galu galā izraisot signāla pārraides kropļojumus, pretestības pārtraukumus, iekšējas īsas urbšanas novirzes un citas lūžņu problēmas.
Mērķtiecīga risinājumu sistēma
1. Iepriekšēja materiāla un kraušanas optimizācija
Simetrisks salikšanas dizains: nodrošiniet, lai visa plāksne būtu simetriski sadalīta ap centrālo slāni, izvairoties no deformācijas un vienpusējas deformācijas, ko izraisa asimetriskas struktūras no saknes.
Pievienojiet pārejas bufera slāni: ievietojiet ar keramiku pildītu PP un citus pārejas materiālus starp Rodžersu un FR-4, lai izlīdzinātu CTE izmaiņu pāreju, kas var samazināt starpslāņa spriegumu par vairāk nekā 60%. Vienlaikus izvēlieties īpašu daļēji sacietējušu loksni, kas ir saderīga ar abiem substrātiem, lai uzlabotu saskarnes saplūšanas efektu.
Materiāla pirmapstrāde: Pirms saspiešanas Rodžersa substrātu vakuumā žāvē 80 grādos / 4 stundas, un PTFE substrātu papildus aktivizē, lai pilnībā noņemtu mitrumu, uzlabotu saķeri ar PP loksnēm un izvairītos no mitruma absorbcijas deformācijas turpmākās apstrādes laikā.
2. Precīza cenu svārstību kompensācijas tehnoloģija
Dinamiskās kompensācijas modeļa izveide: atteikšanās no tradicionālās vienas vērtības lineārās mērogošanas, neatkarīgu izplešanās un saraušanās datu bāzes izveidošana dažādiem materiālu modeļiem, plākšņu biezumiem un slāņiem, neatkarīgi kompensācijas koeficientu iestatīšana X/Y virzienos un visas plāksnes sadalīšana vairākos režģa apgabalos, ar plāksnes centru kā diferencētās kompensācijas sākumpunktu un pielāgojoties plāksnes malas deformācijām.
Procesa ķēdes segmentēta modelēšana: trīs pamatprocesu deformācijas mehānismiem pēc iekšējā slāņa kodināšanas, presēšanas un urbšanas attiecīgie deformācijas mainīgie tiek aprēķināti atsevišķi. Katra posma izplešanās un saraušanās dati ir iekļauti priekškompensācijas sistēmā, lai izvairītos no deformācijas uzkrāšanās slānī pa slānim.
Pirmās plates datu iteratīvā kalibrēšana: iestatiet izplešanās un saraušanās testa mērķus un starpslāņu izlīdzināšanas gredzenus procesa iekšējā malā, pēc pirmās plates nospiešanas izmēriet mērķa nobīdes datus un izmantojiet to kā pirmsizlaides kompensācijas vērtību turpmākai partijas ražošanai, lai nepārtraukti atkārtotu un optimizētu kompensācijas precizitāti.
3. Augstas precizitātes laminēšanas izlīdzināšanas process
Jaunināšanas pozicionēšanas sistēma: augstas -frekvences plāksnēm ar vairāk nekā 20 slāņiem tradicionālās divu tapu pozicionēšanas vietā tiek izmantota četru spraugu pozicionēšanas (Pin Lam) + karstās kausēšanas/kniedes pozicionēšanas metode, kas kontrolē pamata izlīdzināšanas precizitāti ± 25 μm robežās.
Soli pa solim sildīšanas un spiediena saistīšanas process: izmantojot segmentētu sildīšanas un spiediena paaugstināšanas līkni, zemas -temperatūras sekcija ļauj sveķiem pilnībā plūst un aizpildīt spraugas, un augstas-temperatūras sekcija pabeidz šķērssavienojumu-un sacietēšanu, izvairoties no lokālas deformācijas, ko izraisa strauja karsēšana un līmes plūsmas kontroles zudums; Kad saspiešana ir pabeigta, lēnām atdzesējiet to līdz istabas temperatūrai zem spiediena un pēc tam auksti nospiediet to vairāk nekā 2 stundas, lai pilnībā atbrīvotu atlikušo spriegumu starp slāņiem.
LDI lāzera tiešā attēlveidošana: tradicionālās filmas ekspozīcijas aizstāšana ar LDI aprīkojumu pilnībā novērš pašas filmas izplešanās un saraušanās kļūdas ar ekspozīcijas precizitāti ± 0,005 mm. Tajā pašā laikā iekārta var aprēķināt izplešanās un saraušanās vērtības reāllaikā-, pamatojoties uz pozicionēšanas caurumiem dēļa malā, un automātiski veikt grafikas adaptīvo stiepes kompensāciju.
4. Pilna procesa noteikšana un slēgtas-cilpas vadība
Pēc saspiešanas sakritība starp urbuma atveri un lodēšanas paliktni tiek 100% pārbaudīta ar rentgena iekārtu, lai nodrošinātu, ka starpslāņu izlīdzināšanas novirze tiek kontrolēta ± 50 μm robežās.
Veiciet pilnu pretestības pārbaudi galvenajam signāla slānim, lai pārbaudītu, vai barotnes biezuma novirze ir kontrolējamā diapazonā, un izvairītos no pretestības novirzes, ko izraisa laminēšanas novirze.
Veiciet 100% nolobīšanās stiprības testu gatavajam produktam, lai pārliecinātos, ka starpslāņu savienošanas spēks ir lielāks vai vienāds ar 1,2 kN/m, un pārbaudiet laminēšanas procesa stabilitāti no uzticamības viedokļa.