Wenn bei einer 6-Lagen-Platte nur die obere und die zweite Lage mit RF ausgeführt sind, verwenden Sie nur RO4350B zwischen diesen beiden Lagen und verwenden Sie fr4 mit hoher Tg für die restlichen 4 Lagen. Es ist eine realistische Zahl, die gesamten Materialkosten der Platine um 30 bis 60 % zu senken.
Die RO4000-Serie von Rogers ist die am häufigsten verwendete Hochfrequenz-Kernplatine für gemischte Komprimierung mit einem stabilen Dk von 3,48 ± 0,05 und einem Verlustfaktor von etwa 0,0037 bei 10 GHz. Er ist eine Größenordnung niedriger als fr4.
Zur Kontrolle: FR-4 ist ein Verbundmaterial aus Glasfasergewebe und Epoxidharz mit einem Dk-Wert im Bereich von 4,2 bis 4,8, der je nach Frequenz, Temperatur und Luftfeuchtigkeit schwankt, und einem Df-Wert von 0,018 bis 0,025. Sein Vorteil besteht nur aus zwei Worten: billig. Für digitale Schaltungen, Stromversorgungen und Niederfrequenzsimulationen ist es völlig ausreichend; Die Verwendung für HF-Verbindungen im GHz-Bereich kann zu Engpässen in Bezug auf Einfügedämpfung und Impedanzstabilität führen.
Die Kernform dieses Schemas besteht darin, die beiden übereinander zu stapeln und sie in einem Zug zusammenzupressen:
Grundvoraussetzung: Unterscheiden Sie zunächst zwischen „mischbarem Druck“ und „schwer mischbarem Druck“.
Dies ist der Wendepunkt, der über Erfolg oder Misserfolg eines Projekts entscheidet, und viele Fälle von Autounfällen sind darauf zurückzuführen, dass dieser Schritt nicht berücksichtigt wird.
Gemischter Komprimierungstyp (empfohlen)
Repräsentative Modelle: RO4350B, RO4003C, RO4835 und andere RO4000/RO3000 Kohlenwasserstoff-Keramikfüllungsserien.
Das Harzsystem hat eine gute Affinität zu FR-4 mit einem Z-Achsen-WAK von etwa 30–46 ppm/Grad und passt gut zu Kupferfolie. Sein Tg liegt bei etwa 280 Grad und es ist für die Mischung mit FR-4 ausgelegt.
Die Lieferkette ist ausgereift und es gibt viele inländische Plattenfabriken, die einmaliges Formpressen mit kontrollierbaren Konstruktionskosten durchführen können.
Schwierig zu kombinierender Komprimierungstyp (mit Vorsicht verwenden)
Repräsentative Modelle: RT/duroid 5880, RO3003 und andere PTFE-Materialien.
Die Oberflächenenergie beträgt nur 18-20 mN/m und die Haftung mit Kupferfolie und Medium ist äußerst schlecht. Ohne vorherige Plasmaaktivierung ist mit einer Delamination zu rechnen; Der CTE auf der Z-Achse beträgt bis zu 200–300 ppm/Grad, und die Abweichungsamplitude ist bei FR-4 verdoppelt.
Wenn es tatsächlich notwendig ist, es zu verwenden, muss RO4350B als Übergangsschicht auf beiden Seiten von PTFE hinzugefügt werden, um die CTE-Verteilung in Z--Richtung in eine allmähliche Kurve zu ziehen -. Bei zu vielen Prozessen können die eingesparten Materialkosten durch Verarbeitungsgebühren wieder aufgefüllt werden.
4, Die Kosten des gemischten Drucks (vier Hauptrisiken)
Wenn man zwei Materialien mit sehr unterschiedlicher Persönlichkeit zusammenfügt, konzentriert sich das Problem auf vier Bereiche:
Ablösung und Blasenbildung zwischen den Schichten (am tödlichsten): Die Nichtübereinstimmung des WAK ist die Hauptursache. Der Z--Achsen-WAK von Standard-fr4 beträgt etwa 50–70 ppm/Grad und der RO4000 beträgt etwa 30–46 ppm/Grad. Wenn der Spitzenwert des Reflow-Lötens 245–260 Grad beträgt, kann der Ausdehnungsunterschied zwischen den beiden mehrere zehn Mikrometer betragen. In tatsächlichen Tests kann die Delaminationsrate nicht optimierter Mischdruckplatten nach Temperaturwechsel bei -40 bis 85 Grad 12 % erreichen. Das größte Problem ist die Verwendung gewöhnlicher halbgehärteter Fr4-Platten (z. B. 1080) zum Entfernen der Rogers-Schicht, die eine hohe Häufigkeit von Delaminationsunfällen darstellt.
Übermäßiger Verzug: Asymmetrische Laminate erzeugen nach der Kompressionskühlung Restspannungen und die Biegeverformung kann 1,2–2,5 mm/m erreichen. Leichte Fälle können eine schlechte Haftung des SMT-Stahlgewebes und die Installation eines BGA-Monuments umfassen, während schwere Fälle zu einem Bruch der Lötstelle führen können. Der Verzug der gemischten Druckplatte muss im Allgemeinen innerhalb von 0,5 % (BGA-dichte Szene) kontrolliert werden, und der lockere Standard beträgt 0,75 % (siehe IPC-6012).
Impedanzoffset: Der Dk des RO4350B beträgt etwa 3,48 und fr4 etwa 4,2 bis 4,8. Wenn die Hochfrequenzsignalleitung die dielektrische Schicht kreuzt, kommt es zu einer Impedanzstufe -. Wenn die gemessene Mikrostreifenleitung von der fr4-Schicht zur RO4350B-Schicht kreuzt, wird an der Stufe eine vorübergehende Spitze von +7 Ω erzeugt und die Signalqualität wird sich stark verschlechtern.
Rissbildung von Porenkupfer: Die Mischdruckstruktur wird während thermischer Zyklen wiederholt einer Zugdruckspannung ausgesetzt, die sich an der Grenzfläche zwischen der Kupferschicht an der Porenwand und dem Substrat konzentriert. Nach längerer Einwirkung neigt das Porenkupfer (normalerweise 20–25 μm) zu Mikrorissen in der Mitte der Porenwand, was letztendlich zu einer Unterbrechung des Kreislaufs führt.