Srž Rogers+FR{2}}4 hibridne visoko{3}}pcb ploče je rješavanje problema kao što su savijanje, raslojavanje i promjene impedancije uzrokovane razlikama u parametrima supstrata kroz usklađivanje materijala, optimizaciju procesa i strukturni dizajn uz osiguranje performansi visokofrekventnog signala, u konačnici postizanje ravnoteže između performansi i cijene.
Četiri osnovne poteškoće procesa
CTE neusklađenost: koeficijent toplinske ekspanzije osi Z- kod FR-4 je 50-70 ppm/stupanj C, dok je serija Rogers RO4000 samo 32-46 ppm/stupanj C. Razlika u ekspanziji tijekom reflow lemljenja može doseći desetke mikrometara, što može lako uzrokovati savijanje i raslojavanje.
Kontradikcija u temperaturi kompresije: Optimalna temperatura kompresije za FR-4 je 170-185 stupnjeva C, dok Tg Rogers materijala doseže 280 stupnjeva C. Neodgovarajuća temperatura može dovesti do nedovoljnog stvrdnjavanja FR-4 ili Rogersove mikro deformacije.
Neusklađenost dielektrične konstante: Rogers RO4350B ima dielektričnu konstantu od približno 3,48, dok FR-4 ima dielektričnu konstantu od 4,2-4,8. Križno dielektrično usmjeravanje može prouzročiti koračne promjene impedancije i pogoršati integritet signala.
Nedovoljna čvrstoća povezivanja međusklopa: Površinska energija Rogersovih materijala na bazi PTFE-a je samo 18-20 mN/m, a međuslojna čvrstoća ljuštenja mnogo je niža od one kod čistih FR-4 ploča kada nisu aktivirane, što ih čini sklonima raslojavanju pod toplinskim udarom.
Ključni plan implementacije za cijeli proces
Optimizacija slaganja materijala
Prioritet treba dati korištenju "hibridnih kompresijskih" materijala serije Rogers RO4000, u kombinaciji s visokom Tg FR-4 s Tg većom ili jednakom 170 stupnjeva C, kako bi se smanjila CTE razlika unutar 10%.
Dodajte RO4350B prijelazne slojeve na obje strane Rogersovih materijala na bazi PTFE-a kako biste stvorili postupnu distribuciju CTE-a u smjeru Z i apsorbirali toplinski stres.
Napuštanje obične FR-4 polustvrdnute ploče i korištenje Rogers 2929 specijalizirane ljepljive ploče, dielektrična konstanta Dk=2.9, dielektrični gubitak tan δ<0.003, and interlayer peel strength increased by more than 57%.
Simetrični naslagani dizajn
Korištenjem središnjeg sloja tiskane ploče kao osi simetrije, s obje strane raspoređeni su dielektrični slojevi potpuno identične debljine i vrste. Na primjer, ploča od 10 slojeva ima strukturu zrcala "RO4350B/PP/FR-4 × 6/PP/RO4350B".
Linija visoko{0}}frekventnog signala u potpunosti se proteže unutar Rogersovog dielektričnog sloja, a prelazak Rogersovih i FR-4 područja strogo je zabranjen kako bi se izbjegle mutacije impedancije.
Tolerancija poravnanja međuslojeva je 0,02-0,03 mm šira nego kod čiste FR-4 ploče, prilagođavajući se razlici u stopi skupljanja između dvije podloge.
Postupak vakuumskog prešanja korak po korak
Usvajanjem visokog vakuumskog okruženja za laminiranje s razinom tlaka od 10 ⁻ Torra, veličina mjehurića međusloja kontrolira se unutar 5 μm, značajno smanjujući rizik od delaminacije.
Izvršite segmentiranu stepenastu krivulju zagrijavanja, smanjite brzinu zagrijavanja, produljite vrijeme izolacije u rasponu od 170 stupnjeva C-180 stupnjeva C i dopustite FR-4 polustvrdnutoj ploči da potpuno očvrsne dok izbjegavate toplinsku mikro deformaciju Rogersovog materijala.