Rogersplăci de înaltă frecvențăpoate fi combinat cu fr4, care este soluția principală pentru echilibrarea performanței de înaltă frecvență și controlul costurilor în scenariile actuale, cum ar fi stațiile de bază 5G și radarul cu unde milimetrice. Costul total al materialelor plăcii poate fi redus cu 30% -50%, dar amestecarea este un proces de ordin mare cu riscuri multiple care nu pot fi ignorate.
Baza de fezabilitate a presiunii mixte
În prezent, există un număr mare de cazuri mature de producție în masă în industrie. Seria principală Rogers RO4000 (RO4350B, RO4003C) sunt ele însele materiale „mixabile” concepute special pentru amestecarea cu fr4. Producătorii de PCB au deja capabilități stabile de procesare a amestecării Rogers+fr4.
Logica de bază a compresiei mixte este utilizarea materialelor Rogers numai în stratul RF care trebuie să transmită semnale de înaltă{0}frecvență, în timp ce se folosește fr4 în celelalte straturi obișnuite de semnal și de masă, reducând semnificativ costul întregului material al plăcii, asigurând în același timp o performanță scăzută cu pierderi de RF.
Riscul principal al presiunii mixte
Nepotrivirea CTE cauzează delaminare și deformare
Coeficientul de dilatare termică normal pe axa Z-fr4este de 50-70 ppm/grad C, în timp ce CTE pe axa Z al materialelor Rogers pe bază de PTFE poate ajunge la 200-300 ppm/grad C. La o temperatură ridicată de 260 de grade C în timpul lipirii prin reflow, diferența de expansiune între cele două poate ajunge la zeci de micrometri, iar stresul rezultat poate cauza chiar dezaminarea suprafeței interstraturilor și chiar deformarea suprafeței interstraturilor și chiar deformarea cuprului. ruperea foliei.
Deformarea maximă a plăcii hibride laminate asimetrice poate ajunge la peste 1,2%, depășind cu mult 0,75% cerut de standardul IPC-6012. În cazuri severe, poate afecta precizia de montare a componentelor de montare pe suprafață SMT.
Fisurarea cuprului și defecțiunea fiabilității
În timpul procesului de ciclu termic al structurii de presiune mixtă, se generează tensiuni de compresiune la tracțiune alternativă în diferite straturi de material, toate acestea fiind concentrate pe pereții de cupru ai găurilor traversante. După o expunere pe termen lung-, microfisurile vor apărea mai întâi pe pereții găurilor, ducând în cele din urmă la defecțiunea circuitului deschis.
Datele de testare din industrie arată că după 100 de cicluri termice de la -40 grade C la 85 grade C, rata de delaminare a plăcilor cu presiune mixtă neoptimizată poate ajunge la 12%, iar stabilitatea semnalului scade brusc cu 25%.
Nepotrivirea constantei dielectrice duce la pierderea controlului impedanței
Constanta dielectrică a lui Rogers RO4350B este de aproximativ 3,48, în timp ce constanta dielectrică a fr4 obișnuită este 4,2-4,8. Când liniile de semnal de înaltă frecvență sunt direcționate pe două straturi dielectrice, apar modificări ale treptei de impedanță, iar deplasarea vârfului de impedanță măsurată poate atinge +7 Ω, provocând direct reflectarea semnalului, deteriorarea pierderii de inserție și deteriorarea performanței legăturii RF.
Aderența insuficientă a interfeței duce la delaminarea și explozia plăcii
Energia de suprafață a materialelor Rogers pe bază de PTFE este de numai 18-20 mN/m, iar aderența lor naturală este extrem de slabă. Dacă tratamentul de activare cu plasmă nu se efectuează și se folosesc foi obișnuite fr4 semi-întărite în locul foilor adezive specifice Rogers, rezistența la exfoliere a stratului intermediar va fi mult mai mică decât cerințele standard și este ușor de stratificat direct și de explodat sub impactul la temperatură ridicată al lipirii prin reflow.
Randamentul scăzut de procesare crește costurile cuprinzătoare
Rata de randament cuprinzătoare a laminatelor hibride este de obicei de numai 75% -85%, mult mai mică decât rata de randament de peste 95% pentru laminatele pure fr4 cu patru straturi. Pierderea suplimentară a randamentului va compensa unele dintre avantajele costurilor materiale. Dacă controlul procesului nu este în vigoare, poate exista chiar și o situație de panouri de deșeuri de lot.
plăci de înaltă frecvență, pcb fr4