【技术大神】RTduroid 6002多层化问题解决方案之一

2017-01-11 技术大神活动文章

——热塑性粘结片构建微波多层板


现代通讯技术的飞速发展,为微波基板的制造迎来了前所未有的大市场。作为微波多层板制造的基础材料,其材料构成及相关性能指标,决定了其设计最终产品性能指标的实现及可加工性。鉴于微波类聚四氟乙烯介质基板的设计运用越来越多,特别是近年来对聚四氟乙烯介质多层板设计需求的提升,给广大印制板制造企业带来了前所未有的机遇与挑战。


聚四氟乙烯微波印制板的多层化制造技术,在集中解决微波多层印制基板制造技术中的特性阻抗控制技术以后,选择何种粘结体系,实现微波板的多层化制造,成为每位设计师及工艺人员必须面对的问题。


一般而言,运用于聚四氟乙烯介质层压基板材料的微波带状线结构制造,以及其他多层线路制造,粘结方式的选择,不尽相同,需根据设计需求、相关企业多层印制板加工制程能力、产品质量及可靠性指标等决定。


纵观整个微波多层印制板的设计及加工历史,首推ROGERS公司荣誉产品之热塑性粘结薄膜3001,实现RT/duroid 6002PTFE 陶瓷的多层化制造。


美国ROGERS公司生产的RT/duroid 6002PTFE 陶瓷,属于一种陶瓷粉填充的聚四氟乙烯(PTFE)介质基板材料,具有卓越的高频低损耗特性、严格的介电常数和厚度控制、极佳的电气和机械性能、极低的介电常数热系数、与铜相匹配的平面膨胀系数、低Z轴膨胀热膨胀系数等显著特点。目前在地面和机载雷达系统、相列天线、全球定位系统天线、高可靠性复杂多层线路、大功率底板、以及商业用航空防撞系统等方面得到广泛应用。


顺应市场日益增长的多层化设计及加工需求,ROGERS公司开发了具有低介电常数的热塑性粘结薄膜材料3001,为选择RT / duroid 6002介质基板材料,制造相应微波多层印制板提供了可靠保证。


3001粘结片材料是一种热塑性氯氟共聚物,在微波频率范围内,具有低介电常数和低损耗角正切。此外,粘结片3001还具有耐高温性能和化学惰性,使得采用粘结片3001制造的多层印制板,能满足或超过要求地适应最严厉的制程和环境要求。


3001 粘结膜的多层化实现过程
针对于3001粘结膜的多层化实现,其层压参数控制参见下图1所示,重点关注之压合制程控制如下:
1)排板:将RT / duroid 6002板材与3001粘结片交替叠置。为保证多层印制板层间重合精度,采用四槽定位销进行排板。采用将热电偶探头置入待压板内层非图形区域的方法,进行层压温度和时间的控制。


2)闭合:当压机处于较冷状态(通常压机温度低于120℃)时,将上述排好并装模之板,置于压机之中央,闭合压机,同时调节液压系统使待压区域能获得所需之压力。一般情况下,初始压力100PSI就足够了,随后之全压压力将会升至200PSI,以保证粘结片有适当的流动度。

图1:层压参数控制


3)加温:启动层压机之加热循环至220℃。一般情况下,最大加热速率控制在使得上、下炉板之温度相差在1~5℃范围内。


4)保温:通常情况下,在220℃约需保温15分钟,以使粘结片处于熔融状态,并有足够的时间流动并润湿待粘之介质表面(对于较厚的排板结构,保温时间有时需延长到30~45分钟)。


5)冷压:关闭加热系统,在保持压力的情况下冷却层压炉板,直至炉板温度降至120℃。解除压力,从层压机内取出含有层压板之模板。


此外,鉴于RT/duroid 6002介质基板的结构特点,实战证明Rogers公司Arlon 分部的6700热塑性粘结片,也可以被用来实现多层化粘结。


作者:南京电子技术研究所 杨维生

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最新评论

  • 老四 Lv3 . 高级工程师 2017-01-11
    写的很好,这应该是第一篇吧,点赞
  • 一生何求 Lv5 . 技术专家 2017-01-11
    大神写的很详细,学习了。
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