การรักษาพื้นผิว PCB ความถี่สูงเป็นกระบวนการหลักในการรับประกันความสมบูรณ์ของสัญญาณความถี่สูง- ซึ่งจำเป็นต้องได้รับการออกแบบตามข้อกำหนดหลักสี่ประการ ได้แก่ การสูญเสียต่ำ ปรสิตต่ำ ความเสถียรสูง และความต้านทานการกัดกร่อน ข้อบกพร่องที่พื้นผิวอาจเพิ่มการสูญเสียการแทรกได้มากกว่า 0.5dB และอาจทำให้การส่งสัญญาณความถี่สูงล้มเหลวด้วยซ้ำ ต่อไปนี้คือขั้นตอนการผลิตโดยละเอียดและข้อควรพิจารณาที่สำคัญสำหรับกระบวนการบำบัดพื้นผิวความถี่สูง-กระแสหลัก:
ขั้นตอนการผลิตของกระบวนการบำบัดพื้นผิวความถี่สูง-กระแสหลัก
1. ทองแช่สารเคมี (ENIG เหมาะสำหรับสถานการณ์ 5-24GHz)
กระบวนการที่สมบูรณ์: การดองและการทำความสะอาด → การกัดด้วยไมโคร → การแช่ไว้ก่อน → การเปิดใช้งาน → การชุบนิกเกิลด้วยสารเคมี → การแช่ทองด้วยสารเคมี โดยใช้ถังเคมี 6 ถังและมาตรการควบคุมสารเคมีเกือบร้อยมาตรการ
พารามิเตอร์หลัก: ความหนาของชั้นนิกเกิล 5-10 μ m ความหนาของชั้นทอง 0.05-0.1 μ m ความต้านทาน 2.4 μ Ω· cm ความหยาบผิว Ra น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.15 μ m
2. การชุบเงินเคมี (เหมาะสำหรับสถานการณ์คลื่นมิลลิเมตร 24-60GHz)
กระบวนการที่สมบูรณ์: การล้างไขมันสองครั้ง → การแกะสลักขนาดเล็กเล็กน้อย → การล้างด้วยกรด → การทำความสะอาดน้ำบริสุทธิ์ → การสะสมของเงินเคมี → การเคลือบเคลือบป้องกันสองชั้น การบำบัดป้องกันจะต้องเสร็จสิ้นภายใน 30 นาทีหลังจากการสะสมของเงิน
พารามิเตอร์หลัก: ความหนาของชั้นเงิน 2-5 μ m ความต้านทาน 1.6 μ Ω· cm ความขรุขระของพื้นผิว Ra น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.08 μ m ความหนารวมของการเคลือบป้องกันน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.3 μ m
3. ครีมบัดกรีออร์แกนิก OSP (เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่มีต้นทุนต่ำ-ที่ 1-10 GHz)
กระบวนการที่สมบูรณ์: การล้างไขมัน → การแกะสลักแบบไมโคร → การล้างด้วยกรด → การทำความสะอาดด้วยน้ำบริสุทธิ์ → การเคลือบอินทรีย์ → การทำความสะอาดและการอบแห้ง ด้วยเวลาการประมวลผลน้อยกว่าหรือเท่ากับ 2 นาทีสำหรับบอร์ดเดียว
พารามิเตอร์หลัก: ความหนาของฟิล์มอินทรีย์ 0.3-0.4 μ m, ความต้านทานที่สอดคล้องกับทองแดง (1.7 μ Ω· cm), ความหยาบผิว Ra น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.1 μ m
4. การชุบนิกเกิลแพลเลเดียมด้วยสารเคมี (ENEPIG เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่มีความน่าเชื่อถือสูง เช่น การสื่อสารผ่านดาวเทียม)
กระบวนการที่สมบูรณ์: การกำจัดน้ำมันก่อนการบำบัด → การกัดกรดขนาดเล็กที่แม่นยำ → การชุบนิกเกิลด้วยสารเคมี → การชุบแพลเลเดียมด้วยสารเคมี → การแช่ทอง → การบำบัดหลังสุญญากาศ- ซึ่งดำเนินการในสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนต่ำตลอดกระบวนการ
พารามิเตอร์หลัก: ชั้นนิกเกิล 5-8 μ m, ชั้นแพลเลเดียม 0.1-0.3 μ m, ชั้นทอง 0.05 μ m, ความต้านทานไฟฟ้า 2.2 μ Ω· cm, ความหยาบผิว Ra น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.12 μ m
ข้อควรระวังที่สำคัญเฉพาะความถี่สูง
1. การควบคุมความหยาบผิวอย่างเข้มงวด
ต้องเลือกฟอยล์ทองแดงด้วยไฟฟ้าความหยาบต่ำ (Ra=0.08-0.12 μ m) เพื่อควบคุมความหยาบของวัสดุพิมพ์จากแหล่งกำเนิด
กระบวนการกัดกรดระดับไมโครใช้สารละลายกัดกรดระดับไมโครอย่างอ่อน (ความเข้มข้นของโซเดียมเพอร์ซัลเฟต 80-100 กรัม/ลิตร) และปริมาณการกำจัดฟอยล์ทองแดงจะถูกควบคุมอย่างเข้มงวดที่ 0.3-0.5 μm เพื่อหลีกเลี่ยงการกัดระดับไมโครมากเกินไปและความหยาบที่มากเกินไป
ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย Ra ต้องน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.1 μm ภายใต้สัญญาณ 10GHz การลด Ra จาก 0.3 μm เป็น 0.1 μm สามารถลดการสูญเสียตัวนำได้ถึง 30%
2. ความสม่ำเสมอของการเคลือบผิวและการควบคุมความต้านทาน
PCB ความถี่สูง-ขนาดใหญ่ขนาดใหญ่จำเป็นต้องเพิ่มแถบนำทางกว้าง 5 มม. ที่ขอบเพื่อหลีกเลี่ยงการเบี่ยงเบนความหนาของการเคลือบที่เกิดจากความแตกต่างของอัตราการไหลระหว่างขอบและศูนย์กลางของสารละลายยา
การชุบเคมีใช้ถังชุบแบบหมุน (ความเร็ว 5-10 รอบต่อนาที) และการชุบด้วยไฟฟ้าใช้กระบวนการชุบแบบพัลส์เพื่อควบคุมค่าเบี่ยงเบนความหนาของการเคลือบภายใน ± 10% และป้องกันการเปลี่ยนแปลงฉับพลันของอิมพีแดนซ์
การเบี่ยงเบนที่มากเกินไปในความหนาของสารเคลือบอาจทำให้การสูญเสียกลับลดลงจาก -20dB เป็น -15dB โดยตรง ซึ่งส่งผลกระทบร้ายแรงต่อคุณภาพของการส่งสัญญาณความถี่สูง
3. กระบวนการชุบเงินเพื่อการป้องกันสารต้านอนุมูลอิสระ
ทาการเคลือบป้องกันสองชั้น-ทันทีหลังจากการสะสมของเงิน: ชั้นด้านในเป็นฟิล์มอินทรีย์อนุพันธ์เบนโซไตรอาโซลหนา 0.05-0.1 μm และชั้นด้านนอกเป็นการเคลือบเปอร์ฟลูออโรโพลีอีเทอร์อิเล็กทริกต่ำที่มี ε r น้อยกว่าหรือเท่ากับ 2.2
ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจะต้องบรรจุสูญญากาศและจัดเก็บด้วยสารดูดความชื้น โดยควบคุมอุณหภูมิโดยรอบที่ 25 ± 5 องศา และความชื้นน้อยกว่าหรือเท่ากับ 50% เพื่อหลีกเลี่ยงกระแสต้านทานการสัมผัสที่เกิดจากการเกิดออกซิเดชันของชั้นเงิน
แผ่นชุบเงินที่ไม่มีการป้องกันซึ่งเก็บไว้ที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 3 เดือนจะเพิ่มความต้านทานหน้าสัมผัสจาก 8 ม. Ω เป็น 30 ม. Ω และการสูญเสียการแทรกที่ 28GHz จะเพิ่มขึ้น 0.6dB/100 มม.
4. การยึดเกาะของการเคลือบและความน่าเชื่อถือในการเชื่อม
ขั้นตอนการเตรียมการล่วงหน้า-ต้องแน่ใจว่าพื้นผิวของกระดานปราศจากคราบน้ำมันและชั้นออกไซด์ ความแข็งแรงการหลุดลอกของสารเคลือบหลังการกัดกร่อนระดับจุลภาคจะต้องมากกว่าหรือเท่ากับ 0.8N/mm เพื่อหลีกเลี่ยงการหลุดลอกของสารเคลือบหลังจากการบัดกรีแบบรีโฟลว์
บอร์ดความถี่สูง-ต้องได้รับการตรวจสอบโดยการบัดกรีแบบรีโฟลว์ที่ 260 องศามากกว่า 3 ครั้ง โดยมีมุมเปียกในการเชื่อมน้อยกว่าหรือเท่ากับ 30 องศา และไม่มีปัญหาการบัดกรีหรือการลอกของการเคลือบเสมือน
ห้ามมิให้สัมผัสพื้นผิวบอร์ดที่ผ่านการประมวลผลโดยตรงด้วยมือเปล่า เนื่องจากรอยนิ้วมือที่ตกค้างอาจทำให้การยึดเกาะของการเคลือบในท้องถิ่นล้มเหลวและการหยุดชะงักในการส่งสัญญาณ
5. การควบคุมสิ่งแวดล้อมแบบเต็มรูปแบบ
ความเข้มข้นของยาในกระบวนการทั้งหมดจำเป็นต้องได้รับการตรวจสอบแบบเรียลไทม์-ทางออนไลน์ ตัวอย่างเช่น ในกระบวนการสะสมทองคำ ควรควบคุมความเข้มข้นของไอออนทองคำอย่างเสถียรที่ 0.5-0.8 กรัม/ลิตร เพื่อหลีกเลี่ยงความผันผวนในองค์ประกอบการเคลือบ
พารามิเตอร์การรักษาพื้นผิวของซับสเตรตความถี่สูง-ต่างๆ (PTFE, คอมโพสิตไฮโดรคาร์บอน ฯลฯ) จำเป็นต้องได้รับการปรับเปลี่ยนแยกกัน และห้ามมิให้ใช้พารามิเตอร์กระบวนการชุดเดียวกันกับบอร์ด FR-4 ทั่วไป
ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปผ่านการทดสอบการสูญเสียการแทรกตัวอย่าง 100% เพื่อให้แน่ใจว่าการเพิ่มการสูญเสียการแทรกที่ 10GHz น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.2dB/100 มม. ซึ่งตรงตามข้อกำหนดของสถานการณ์ความถี่สูง-