În producția de plăci de înaltă{0}}frecvență Rogers, deviația de aliniere a laminării și contracția materialului sunt blocajele de bază care limitează randamentul și afectează performanța RF, în special în structurile hibride Rogers+FR-4, unde dificultatea de a controla această problemă crește exponențial.
Cauzele fundamentale ale celor două probleme de bază
Cele trei cauze fundamentale ale problemelor de inflație și contracție
Nepotrivire CTE: CTE pe axa Z-al FR-4 obișnuit este de 50-70 ppm/grad, în timp ce CTE pe axa Z al materialelor Rogers pe bază de PTFE poate atinge 200-300 ppm/grad. Diferența de CTE în plan între RO4350B și FR-4 poate ajunge și la 50 ppm/grad. Amplitudinea contracției în timpul lipirii prin compresie și prin reflow este diferită, ceea ce cauzează în mod direct deviația de dimensiune, concentrarea tensiunii interstrat și deformarea severă a delaminarii.
Acumularea deformării procesului: în timpul procesului de comprimare, rășina din folie semiîntărită (PP) curge și se solidifică, rezultând o compresie în direcția X/Y de 0,08% -0,12%; După gravarea foliei interioare de cupru, tensiunea de rulare este eliberată. Când grosimea cuprului este mai mare sau egală cu 2 oz, efectul de deformare va fi amplificat și mai mult, iar abaterea plăcii multistrat este ușor depășită după acumularea strat cu strat.
Anizotropia materialului: Foaia de înaltă{0}}frecvență Rogers este afectată de direcția de țesere a fibrei de sticlă și de curgerea rășinii și există diferențe naturale în coeficienții de dilatare și contracție a direcției X/Y. Diferența maximă de expansiune și contracție între marginea plăcii și miezul plăcii poate ajunge la 0,03%, iar compensarea tradițională unificată de scalare nu poate acoperi deloc astfel de deformații neliniare.
2. Dificultăți de bază în alinierea laminată
Toleranța de decalaj interstrat a plăcilor obișnuite cu mai multe straturi este de ± 75 μm 125 μm, în timp ce plăcile de-frecvență înaltă necesită control cu ± 50 μm, iar plăcile de înaltă-HDI de înaltă frecvență chiar necesită ± 25 μm. Expansiunea și contracția asincronă a diferitelor materiale, precum și acumularea de deformări în structurile multi-strat, pot duce cu ușurință la deplasarea modelului interstrat și la nealinierea găurilor, provocând în cele din urmă distorsiuni de transmisie a semnalului, discontinuitate a impedanței, deviație internă de foraj scurtă și alte probleme de resturi.
Sistem de soluții țintite
1. Optimizarea pre-materialului și a stivuirii
Design simetric de stivuire: Asigurați-vă că întreaga placă este distribuită simetric în jurul stratului central, evitând deformarea și deformarea unilaterală cauzată de structurile asimetrice de la rădăcină.
Adăugați un strat tampon de tranziție: introduceți PP umplut cu ceramică și alte materiale de tranziție între Rogers și FR-4 pentru a ușura tranziția modificărilor CTE, ceea ce poate reduce stresul interstrat cu mai mult de 60%. În același timp, selectați o foaie specială semiîntărită compatibilă cu ambele substraturi pentru a îmbunătăți efectul de fuziune a interfeței.
Pretratarea materialului: înainte de comprimare, substratul Rogers este uscat în vid la 80 de grade/4 ore, iar substratul PTFE este activat suplimentar la suprafață pentru a îndepărta complet umiditatea, pentru a îmbunătăți aderența cu foile PP și pentru a evita deformarea absorbției umidității în timpul procesării ulterioare.
2. Tehnologie de compensare precisă pentru fluctuațiile de preț
Stabilirea unui model de compensare dinamică: Abandonarea scalării liniare tradiționale cu o singură valoare, stabilirea bazelor de date independente de expansiune și contracție pentru diferite modele de materiale, grosimi de plăci și straturi, stabilirea coeficienților de compensare independent în direcțiile X/Y și împărțirea întregii plăci în mai multe regiuni ale grilei, cu centrul plăcii ca origine pentru compensare diferențiată, adaptând la diferențele dintre marginile plăcii și deformarea centrului plăcii.
Modelarea segmentată a lanțului de proces: pentru mecanismele de deformare ale celor trei procese de bază după gravarea stratului interior, presare și găurire, variabilele de deformare corespunzătoare sunt calculate separat. Datele de dilatare și contracție ale fiecărei etape sunt incluse în sistemul de precompensare pentru a evita acumularea de deformare strat cu strat.
Calibrarea iterativă a datelor primei plăci: setați ținte de test de expansiune și contracție și inele de aliniere interstrat pe marginea interioară a procesului, măsurați datele de offset țintă după ce prima placă este apăsată și utilizați-o ca valoare de compensare înainte de lansare pentru producția ulterioară a lotului pentru a repeta și optimiza în mod continuu acuratețea compensației.
3. Proces de aliniere de laminare de înaltă precizie
Actualizați sistemul de poziționare: pentru plăcile de-frecvență înaltă cu mai mult de 20 de straturi, se folosește o metodă de poziționare cu patru sloturi (Pin Lam)+compozit topit la cald/nit, în locul poziționării tradiționale cu doi pini, controlând precizia de aliniere de bază în ± 25 μm.
Proces de încălzire și lipire a presiunii pas cu pas: adoptând o curbă segmentată de încălzire și creștere a presiunii, secțiunea de temperatură joasă-permite rășinii să curgă complet și să umple golurile, iar secțiunea de temperatură-înaltă completează legarea-și întărirea, evitând deformarea locală cauzată de încălzirea rapidă și pierderea debitului de adeziv; După ce comprimarea este finalizată, răciți-l încet la temperatura camerei sub presiune, apoi apăsați-l la rece timp de mai mult de 2 ore pentru a elibera complet stresul rezidual dintre straturi.
Imagini directe cu laser LDI: Înlocuirea expunerii tradiționale a filmului cu echipamente LDI elimină complet erorile de dilatare și contracție ale filmului în sine, cu o precizie de expunere de ± 0,005 mm. În același timp, echipamentul poate calcula valorile de dilatare și contracție în timp real-pe baza orificiilor de poziționare de pe marginea plăcii și poate efectua automat compensarea adaptivă a întinderii pe grafică.
4. Detectare completă a procesului și control-în buclă închisă
După comprimare, coincidența dintre gaura de foraj și placa de lipit este verificată în proporție de 100% de echipamente cu raze X-pentru a se asigura că deviația de aliniere a stratului intercalat este controlată în ± 50 μm.
Efectuați o inspecție completă a impedanței pe stratul de semnal cheie pentru a verifica dacă abaterea de grosime a mediului se află într-un interval controlabil și pentru a evita abaterea impedanței cauzată de nealinierea laminare.
Efectuați un test de rezistență la exfoliere de 100% pe produsul finit pentru a vă asigura că forța de lipire interstrat este mai mare sau egală cu 1,2 kN/m și verificați stabilitatea procesului de laminare din punct de vedere al fiabilității.