The RO4350+FR4 mixed pressure metalized half hole PCB combines the excellent high-frequency signal performance of RO4350 with the cost advantage of FR4, making it a mainstream cost-effective solution in the fields of high-frequency communication and precision detection equipment. However, the differences in physical properties between the two substrates combined with the special structural requirements of metalized half holes have brought about four core manufacturing difficulties,which require targeted technological breakthroughs to achieve stable mass production.
ความท้าทายในการยึดเกาะระหว่างชั้น: การพัฒนาความเข้ากันได้ระหว่างพื้นผิวทั้งสอง
ระบบเรซินและค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของ RO4350 และ FR4 แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ และฟิวชั่นอินเทอร์เฟซไม่ดีเมื่อผสมโดยตรง หลังจากการทำความเย็นที่อุณหภูมิสูง- การแยกตัวและการบิดงอมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นเนื่องจากความแตกต่างของความเค้น ซึ่งเป็นสาเหตุหลักและความยากลำบากของกระบวนการ
การเพิ่มประสิทธิภาพการปรับวัสดุ: ละทิ้งแผ่นกึ่งแข็ง FR4 ธรรมดา และใช้แผ่นกาวเฉพาะของ Rogers 2929 ค่าคงที่ไดอิเล็กตริก Dk=2.9 การสูญเสียอิเล็กทริก tan δ<0.003, and interlayer peel strength can be improved by more than 57%.
การออกแบบบัฟเฟอร์เลเยอร์การเปลี่ยน: มีการเพิ่มเลเยอร์การเปลี่ยนผ่านที่เข้ากันได้ระหว่าง RO4350 และ FR4 เพื่อค่อยๆ กระจาย CTE ในทิศทาง Z ซึ่งจะลดความแตกต่างของ CTE ระหว่างวัสดุทั้งสองให้อยู่ภายใน 10% และดูดซับความเครียดจากความร้อน
โครงสร้างการซ้อนแบบสมมาตร: การใช้การออกแบบการซ้อนกระจกโดยใช้ชั้น PCB ตรงกลางเป็นแกนของสมมาตร เช่น โครงสร้าง "RO4350B/PP/FR-4 × 6/PP/RO4350B" ความเครียดจากความร้อนจะถูกยกเลิกออกเป็นหลายชั้น ลดการบิดเบี้ยวจาก 1.2% เป็น 0.5% หลังจากการหมุนเวียนด้วยความร้อน
การควบคุมเสถียรภาพมิติ: ความเสี่ยงต่อการควบคุมการสูญเสียความแม่นยำหลังจากการแตกร้าวด้วยแรงดันผสม
อัตราการหดตัวของ RO4350 และ FR4 ไม่ได้รับการซิงโครไนซ์ และหลังจากการระบายความร้อนด้วยแรงดันผสม มีแนวโน้มที่จะเกิดการยืดออกโดยรวมหรือการนูนเฉพาะที่ ส่งผลให้ตำแหน่งครึ่งรูเคลื่อนไป และส่งผลโดยตรงต่อความแม่นยำในการจัดแนวการเจาะที่ตามมา
การปรับสภาพก่อนการหดตัว: การบำบัดก่อนการอบจะดำเนินการบนพื้นผิวสองรายการก่อนผสมและกดเพื่อคลายความเครียดภายในบางส่วนล่วงหน้า ซึ่งจะช่วยลดความแตกต่างในการหดตัวได้อย่างมากหลังจากการผสมและการกด
กระบวนการกดทีละขั้นตอน: การใช้กราฟการให้ความร้อนแบบแบ่งส่วน อัตราการให้ความร้อนจะลดลงจากปกติ 3 องศา /นาที เป็น 1.2 องศา /นาที ความเค้นจะสมดุลและปล่อยออกมาหลังจากฉนวนเป็นเวลา 15-20 นาทีบนแท่น 170 องศา เพื่อหลีกเลี่ยงความเข้มข้นของความเค้นและการเสียรูปของมิติ
การแก้ไขความเรียบหลังการผสม: เพิ่มการตรวจจับความเรียบและขั้นตอนการแก้ไขทางกายภาพหลังการผสมเพื่อให้แน่ใจว่าความเรียบของแผ่นที่เข้าสู่ขั้นตอนการประมวลผลครึ่งรูตรงตามข้อกำหนดความแม่นยำ ± 0.1 มม./100 มม.
ความยากในการประมวลผลแบบ Half Hole: การปรับกระบวนการของพื้นผิวที่แตกต่างกัน
RO4350 มีความแข็งสูงกว่า FR4 และมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในด้านความต้านทานการกัดกร่อนและการยึดเกาะของโลหะระหว่างพื้นผิวทั้งสอง กระบวนการที่สม่ำเสมอแบบเดิมๆ มีแนวโน้มที่จะเกิดปัญหา เช่น ขนาดรูพรุนไม่เท่ากัน ผนังรูพรุนหยาบ และการเคลือบไม่เรียบ
การปรับพารามิเตอร์การเจาะให้เหมาะสม: เลือกดอกสว่านเฉพาะโลหะผสมแข็งที่เข้ากันได้กับความแข็งของพื้นผิวสองประเภท ลดความเร็วในการเจาะและการเปลี่ยนผ่านที่ราบรื่นที่จุดเชื่อมต่อของ RO4350 และ FR4 และหลีกเลี่ยงผนังรูหยาบที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงแรงกะทันหันบนดอกสว่าน
การเจาะแบบแบ่งส่วน: ขึ้นอยู่กับความแตกต่างในความทนทานต่อสารเคมีระหว่างพื้นผิวทั้งสอง ความเข้มข้นของสารเจาะและเวลาในการรักษาจะถูกปรับเป็นขั้นตอนเพื่อขจัดการเจาะที่ตกค้างบนพื้นผิวของ RO4350 อย่างหมดจด และหลีกเลี่ยงการกัดกร่อนมากเกินไปของซับสเตรต FR4
กระบวนการกัดแบบพิเศษ: ใช้เส้นทางการตัดรูปตัว V- สองเท่า โดยมีการเพิ่มรูนำที่ขอบของรูครึ่งรูเพื่อเอาผิวทองแดงส่วนเกินออกล่วงหน้า และใช้เครื่องตัดสล็อตเพื่อเพิ่มความเร็วและความเร็วการตก ซึ่งจะช่วยลดการสร้างเดือยทองแดงจากแหล่งกำเนิด
การรับประกันความน่าเชื่อถือของการเคลือบ: การปรับปรุงความสมบูรณ์ของการเคลือบที่ส่วนต่อประสานแรงดันผสม
ช่องว่างเล็กๆ ที่ส่วนต่อประสานแรงดันผสมอาจทำให้สารละลายการชุบทะลุผ่านได้ไม่เพียงพอ ส่งผลให้เกิดช่องว่างในการเคลือบ การยึดเกาะที่อ่อนแอ และปัญหาอื่นๆ การใช้งานในระยะยาวอาจทำให้เกิดการกัดกร่อนหรือการสัมผัสที่ไม่ดีได้ง่าย
การเปิดใช้งานพิเศษของอินเทอร์เฟซ: ก่อนการชุบด้วยไฟฟ้า การทำความสะอาดพลาสมาและการบำบัดการเปิดใช้งานจะดำเนินการบนอินเทอร์เฟซแรงดันผสมเพื่อขจัดสิ่งสกปรกที่ตกค้างและเพิ่มรากฐานการยึดเกาะของสารเคลือบ
กระบวนการชุบด้วยไฟฟ้าแบบพัลส์: ใช้การชุบด้วยไฟฟ้าแบบพัลส์แทนการชุบด้วยไฟฟ้า DC ทั่วไปเพื่อปรับปรุงความสามารถในการเจาะของสารละลายการชุบในช่องว่างของอินเทอร์เฟซ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าความหนาของการเคลือบสม่ำเสมอบนผนังด้านในของรูครึ่งรู และทำให้ความหนาของทองแดงของรูคงที่ที่ 20 μm หรือสูงกว่า
การลบคมหลังการประมวลผล: หลังจากสร้างรูครึ่งรูแล้ว จะต้องผ่านการกัดกรดอัลคาไลน์และการกัดแบบไมโครเพื่อกำจัดครีบทองแดงที่หลงเหลืออยู่อย่างสมบูรณ์ หลีกเลี่ยงปัญหาต่างๆ เช่น การเชื่อมลัดวงจรและการบัดกรีเสมือนระหว่างการเชื่อม