Високочестотната повърхностна обработка на печатни платки е основният процес за осигуряване на целостта на високо{0}}честотните сигнали, който трябва да бъде проектиран около четирите основни изисквания за ниски загуби, ниски паразитни, висока стабилност и устойчивост на корозия. Всеки повърхностен дефект може да увеличи загубата на вмъкване с повече от 0,5 dB и дори да причини повреда при предаване на високочестотен сигнал. По-долу са дадени подробни производствени стъпки и ключови съображения за основните процеси за високо-честотна повърхностна обработка:
Производствени стъпки на масовия високо{0}}честотен процес на повърхностна обработка
1. Химическо потапяне в злато (ENIG, подходящо за сценарии 5-24GHz)
Пълният процес: декапиране и почистване → микроецване → предварително потапяне → активиране → химическо никелиране → химическо златно потапяне, включващ 6 химически резервоара и близо сто химически контролни мерки.
Параметри на сърцевината: дебелина на никеловия слой от 5-10 μm, дебелина на златния слой от 0,05-0,1 μm, съпротивление от 2,4 μΩ · cm, грапавост на повърхността Ra По-малко или равно на 0,15 μm.
2. Химическо сребърно покритие (подходящо за сценарии с милиметрови вълни 24-60GHz)
Пълен процес: Двойно обезмасляване → Леко микроецване → Измиване с киселина → Почистване с чиста вода → Химическо отлагане на сребро → Двуслойно защитно покритие. Защитното третиране трябва да приключи в рамките на 30 минути след отлагането на сребро.
Параметри на ядрото: дебелина на сребърния слой от 2-5 μm, съпротивление от 1,6 μΩ · cm, грапавост на повърхността Ra По-малка или равна на 0,08 μm, обща дебелина на защитното покритие По-малка или равна на 0,3 μm.
3. OSP органична спояваща паста (подходяща за-сценарии с ниска цена от 1-10 GHz)
Пълен процес: обезмасляване → микроецване → киселинно измиване → почистване с чиста вода → органично покритие → почистване и сушене, с време за обработка по-малко от или равно на 2 минути за единична плоскост.
Параметри на сърцевината: дебелина на органичния филм от 0,3-0,4 μm, съпротивление, съответстващо на медта (1,7 μΩ · cm), грапавост на повърхността Ra По-малко или равно на 0,1 μm.
4. Химическо никелово паладиево покритие (ENEPIG, подходящо за сценарии с висока надеждност като сателитна комуникация)
Пълен процес: Отстраняване на масло от предварителна обработка → Прецизно микро ецване → Химическо никелиране → Химическо паладиево покритие → Потапяне в злато → Вакуумна последваща-обработка, работеща в среда с ниско съдържание на кислород през целия процес.
Параметри на сърцевината: Никелов слой 5-8 μm, паладиев слой 0,1-0,3 μm, златен слой 0,05 μm, съпротивление 2,2 μΩ· cm, грапавост на повърхността Ra По-малко или равно на 0,12 μm.
Високочестотни изключителни ключови предпазни мерки
1. Стриктен контрол на грапавостта на повърхността
Трябва да се избере електролитно медно фолио с ниска грапавост (Ra=0.08-0.12 μ m), за да се контролира грапавостта на субстрата от източника.
Процесът на микроецване използва мек разтвор за микроецване (концентрация на натриев персулфат от 80-100g/L), а количеството за отстраняване на медно фолио е строго контролирано на 0,3-0,5 μm, за да се избегне прекомерно микроецване и прекомерна грапавост.
Крайният продукт Ra трябва да бъде по-малък или равен на 0,1 μm. При сигнал от 10 GHz намаляването на Ra от 0,3 μm до 0,1 μm може да намали загубата на проводник с 30%.
2. Еднородност на покритието и контрол на импеданса
Големите високочестотни -PCB изискват добавяне на водещи ленти с ширина 5 мм по краищата, за да се избегне отклонение в дебелината на покритието, причинено от разликата в скоростта на потока между краищата и центъра на лекарствения разтвор.
Химическото покритие използва въртящ се резервоар за покритие (скорост 5-10rpm), а галванопластиката използва процес на импулсно покритие, за да контролира отклонението на дебелината на покритието в рамките на ± 10% и да предотврати внезапни промени на импеданса.
Прекомерното отклонение в дебелината на покритието може директно да доведе до намаляване на обратната загуба от -20dB до -15dB, което сериозно засяга качеството на предаването на високочестотен сигнал.
3. Процес на сребърно покритие за антиоксидантна защита
Незабавно нанесете дву{0}}слойно защитно покритие след отлагането на сребро: вътрешният слой е органичен филм от производно на бензотриазол с дебелина 0,05-0,1 μm, а външният слой е перфлуорополиетерно ниско диелектрично покритие с ε r По-малко или равно на 2,2.
Крайният продукт трябва да бъде вакуумно опакован и съхраняван с десиканти, при температура на околната среда, контролирана на 25 ± 5 градуса и влажност по-малка или равна на 50%, за да се избегне скок на контактното съпротивление, причинен от окисляването на сребърния слой.
Незащитените посребърни плочи, съхранявани при стайна температура в продължение на 3 месеца, ще увеличат контактното съпротивление от 8 m Ω на 30 m Ω, а вмъкнатата загуба при 28 GHz ще се увеличи с 0,6 dB/100 mm.
4. Адхезия на покритието и надеждност на заваряване
Процесът на -предварителна обработка трябва да гарантира, че повърхността на дъската е без маслени петна и оксидни слоеве. Силата на отлепване на покритието след микрокорозия трябва да бъде по-голяма или равна на 0,8N/mm, за да се избегне отделяне на покритието след запояване чрез претопяване.
Високочестотната-платка трябва да бъде проверена чрез повторно запояване при 260 градуса повече от 3 пъти, с ъгъл на намокряне при заваряване по-малък или равен на 30 градуса и без виртуално запояване или проблеми с отлепване на покритието.
Забранено е директното докосване на обработената повърхност на дъската с голи ръце, тъй като остатъците от пръстови отпечатъци могат да причинят локална адхезия на покритието и прекъсване на предаването на сигнала.
5. Пълен контрол на околната среда на процеса
Всички технологични концентрации на лекарства трябва да се наблюдават в реално-време онлайн. Например, в процеса на отлагане на злато, концентрацията на златни йони трябва да се контролира стабилно на 0,5-0,8 g/L, за да се избегнат колебания в състава на покритието.
Параметрите за повърхностна обработка на различни-субстрати с висока честота (PTFE, въглеводородни композити и др.) трябва да се адаптират отделно и е забранено споделянето на един и същ набор от параметри на процеса с обикновени FR-4 плоскости.
Готовият продукт се подлага на 100% пробно изпитване за вмъкнати загуби, за да се гарантира, че увеличението на вмъкнатите загуби при 10GHz е по-малко или равно на 0,2dB/100mm, отговаряйки на изискванията за високо-честотни сценарии.