PTFE線路板加工工藝介紹

經典word整理文檔，僅參考，轉Word此處可刪除頁眉頁腳。本資料屬于網絡整理，如有侵權，請聯(lián)系刪除，謝謝！隨著微波領域的頻率越來越高，PTFE多層板作為微波器件以及高速背板的需求將會越來越多。根據(jù)這種情況，我們進行PTFE多層板的技術進行系統(tǒng)的開發(fā)，并制作了12層的PTFE多層板樣板。試驗設計DK=3.0Df=0.0023(10GHz),厚度3.7mm，有階梯槽結構，有兩層層間對位要求+/-0.01mm。④玻璃布+陶瓷填料。性能較純PTFE加玻璃布加工性略好。⑤PTFE粘接片分為：PTFE粘接片，BT包裹PTFE半固化片，PTFE半固化片。根據(jù)樣板性能要求以及材料性能價格等因素，我們作如下的材料選擇：芯板選擇加工難度最大的PTFE＋玻璃布及PTFE＋玻璃布＋陶瓷填料的材料。粘結片選擇PTFE粘結片。PTFE材料具有優(yōu)良的電性能，良好的化學穩(wěn)定性。其介電常數(shù)較低，且在2.0~3.51G和10G介電常數(shù)升高。b.加工特性PTFEPTFEPTFE材料本身極性小，吸附性很差。因此，我們可以知道PTFE材料具有以下的問題：璃纖維打散，導致部分纖維切削不斷。①TFE材料本身極性小,基材和玻璃布之間基材和銅箔之間的結合力較差，因此沉銅難度大，PTFE和玻璃布之間容易出現(xiàn)分層。②材料較軟，材料軟，易變形，對玻璃纖維及銅箔的支撐小，加上問題①導致有未切斷的玻璃纖維存在。同時PTFE也易產生未切斷的PTFE鉆屑。c.PTFE粘結片簡介PTFE粘結片：一種透明的熱塑性粘結片，厚度一般為1.5mil,3.0mil。介電常數(shù)一般為2.3，介質損耗為壓合溫度為220℃以上，流膠較少，易出現(xiàn)流膠不足問題。我們制作微波器件，因此選用此種材料。1.1.3選材結果根據(jù)樣板需求及試驗需要，我們選用A、、C供應商的材料進行試驗，芯板材料涉及范圍DK=2.5~3.5。樣板材料為DK=3.0(10GHz),Df=0.0023(10Ghz)。2因素分析由材料的特性,我們知道PTFEPTH，油墨印制等方面。針對以上問題我們作如下試驗方法設計。3工藝方法設計殊蓋板和墊板。同時PTFE材料也可能出現(xiàn)未切斷而殘留在孔壁上的情況，由于玻璃纖維得到PTFE的支撐少，因此需要采用較小的進鉆速度（需要用試驗確定由于PTFE材料較軟，PTFE材料也可能出現(xiàn)未切斷而殘留在孔壁上的情況。因此選用新鉆頭以保證鉆頭的鋒利程度，使得能夠一次切削完成。蓋板和墊板上的樹脂在高溫下，會粘在孔壁，同時也會將部分鉆屑（PTFE和玻璃纖維碎屑）粘在孔壁上，電鍍形成鍍瘤，因此去鉆污是必要的。由于每一種PTFE材料的填料，玻璃布選擇等不一樣，因此可能每一種材料的鉆孔參數(shù)都不一樣。針對以上分析，我們將試驗主要放在，墊蓋板選擇，鉆孔參數(shù)試驗，鉆頭型式改進上。a.墊蓋板選擇樹脂玻璃化溫度較低，更容易產生鉆污，對鉆頭磨損大。b.參數(shù)試驗試驗以已有的PTFE鉆孔參數(shù)為基準,根據(jù)單鉆進刀量（轉速和進刀量的綜合參數(shù)），線速度（轉速），退刀速度三種參數(shù)，用正交方法大范圍變化地進行參數(shù)數(shù)組合。然后選出合適的鉆孔參數(shù)。按照正常方式確定最大孔數(shù).②刀具選擇刀具我們選用如下直徑為試驗刀具：Ф0.5mm,Ф1.0mm,Ф1.5mm,Ф2.0mm,Ф3.0mm,Ф3.2mm,Ф4.5mm④測試方法鉆完孔后，高壓水洗兩次，用25倍強光下放大鏡觀察孔內情況，進行判斷記錄后，沉銅電鍍。然后用25倍放大鏡觀察孔內情況。最后作切片觀察鉆孔情定參數(shù)的孔電鍍后作5次若沖擊試驗，確定其可靠性。3.2孔化電鍍由于PTFE材料極性小，不易和別的材料結合，因此沉銅困難，需要想辦法的纖維等鉆污，所以需要去鉆污。針對PTFE材料和FR-4的區(qū)別我們主要集中在去鉆污去除孔壁鉆污和其粘連的纖維等雜物和確保沉銅的可靠性。由于PTFE鍍。需要對沉銅次數(shù)進行評估，確定滿足可靠性要求的最少沉銅次數(shù)。多層板需要PLASMA作去鉆污和活化處理，以保證PTH的可靠性。由于PTFE材料較軟，電鍍時，在電鍍槽中的擺動易使板折壞或使板的可靠性下降。采用薄板夾具裝夾電鍍。PTFE材料本身和油墨結合力很小，由于PTFE材料芯板壓合時，在表面涂覆了一層活化層以保證和銅箔的結合力。蝕刻后，該活化層可保證PTFE和油墨的結合力，但該活化層曝露在空氣中，很快因氧化而失效。因此蝕刻完成后，應對蝕刻后，到油墨印制完成的時間長短進行評估。另外一種工藝方法是用PLASMA對蝕刻后的PTFE材料表面進行活化處理，不用控制時間。影響油墨結合力的因素還有機械力損傷，如磨刷，刮傷，撞擊等，因此阻焊前處理用微蝕方法。由于PTFE材料的孔壁狀況不是很好，且第一次沉銅電鍍孔壁會留下孔壁破洞，孔壁內會殘留液體，因此在阻焊后固化，是第一次溫度較高的烘烤，可能也要通過試驗進行確定。3.3.1評估蝕刻后到油墨印制時的時間間隔蝕刻后，分別等6812162436小時開始印制油墨。烘板后，觀察表面是否有起泡等現(xiàn)象。同時用3M膠帶，測試油墨結合力。確定可靠的間隔時間。3.3.2確定油墨后固化參數(shù)試驗油墨后固化參數(shù)。以上問題解決后，多層板的難度主要集中在過程控制，層壓，鉆孔，沉銅－PLASMA，沉銅－電鍍危險較大?，F(xiàn)將階段性的結果簡述如下。3.3.1壓合參數(shù)由于PTFE粘結片的壓合溫度較高，開始我們擔心壓機問題，壓合最高溫度設為220℃，同時供應商提供壓力參數(shù)也較?。?00～1400Kpa）。根據(jù)以上參數(shù)0.4N/mm過慢。直到我們將起始溫度調整到190℃，最高溫度調為228℃（高溫段實際溫度將達到235℃），并將牛皮紙減到12張（8張2次，4張一次），且壓力調高到2500Kpa后，剝離強度才達到1.2N/mm以上（TACONIC為1.6N/mm,Neclo為1.27N/mm）。該次壓合，熱沖擊5次后，孔口粘結片均內部出現(xiàn)分層現(xiàn)象，但可以接受，PTFE芯板孔壁狀況良好，非孔區(qū)域狀況良好。10次熱沖擊后，分層現(xiàn)象嚴重，5次和10次熱沖擊NECLO的分層現(xiàn)象比TACONIC嚴重，我們初步選擇TACONIC的HT1.5作為多層板的粘結片，但是在后續(xù)試驗中我們還需要繼續(xù)對該兩種材料一起考察。235℃的溫度基本上是壓機的一個極限，因為我們發(fā)現(xiàn)同樣的參數(shù)在不同的BOOK8的板不能太多，要確定每層最多能放板的數(shù)量。頭問題。自Φ1.0mmΦ2.5mm均纏鉆頭。且是從第一個孔開始就纏鉆頭。因此Φ1.0mm～Φ2.25mm3.3.3沉銅－電鍍由于沒有聯(lián)系到PLASMA外協(xié)，我們第一塊樣板沒有外協(xié)，采用以下流程加工:外層鉆孔→烘板→高壓水洗兩次→10分鐘）→加厚→去鉆污）→加厚→沉銅（不去鉆污）→全板鍍。如果用PLASMA處理，采用如下流程（其中兩次沉銅的