Високо{0}}честотната платка на Роджърс е известна като „високо богатия красив“ в индустрията за печатни платки - платките със същия размер са на цена от 5 до 25 пъти по-висока от обикновените FR-4. Това не е просто "премия на марката", а резултат от множество разходи като материали, процеси, оборудване, добив и тестване.
Високочестотната-платка Rogers не е проста комбинация от епоксидна смола и стъклен плат, а система със специална формула:
PTFE (политетрафлуороетилен) субстрат (серия RO3000, серия RT/duroid):
Цената на суровините от чиста смола PTFE е около 200-350 юана/кг, което е няколко пъти по-високо от това на епоксидната смола
Химическата инертност е изключително силна, известна като „краля на пластмасата“, но трудността при обработка също е изключително висока
Df (коефициент на загуба) може да бъде толкова нисък, колкото 0,0009 (при 10GHz), което е едно от най-ниските нива в индустрията
Въглеродна водородна смола+керамичен пълнеж (серия RO4000, като RO4350B):
Керамичните пълнители определят диелектричната константа - алуминиев оксид (Al ₂ O3), алуминиев нитрид (AlN), стронциев титанат и др.
Колкото по-висок е коефициентът на керамично запълване, толкова по-стабилен е Dk, но толкова по-трудна и скъпа е обработката
В сравнение с чистия PTFE, той има по-добра обработваемост и може да използва процеси, подобни на FR-4, с изключителна рентабилност
Основни технически бариери: толеранс на диелектрична константа, контролиран в рамките на ± 0,05 (серия RO4000), серия PTFE дори ± 0,02. Това означава, че формулата на материала, еднородността на смесването и процесът на синтероване трябва да бъдат направени до краен предел и всяко леко отклонение ще доведе до бракуване на цялата партида.
Стандартният процес на обикновения FR-4 се премества във високочестотната платка и почти всяка стъпка трябва да бъде надстроена и модифицирана:
1. Пробиване: Боркороните са консуматив
Обикновен FR-4: Достатъчно е обикновено свредло от твърда сплав с ниска цена
Високочестотна дъска (включително керамичен пълнеж): Керамичните частици имат висока твърдост и обикновените свредла се износват много бързо
Трябва да се използват свредла с диамантено покритие, като цената на свредло е няколко пъти по-висока от тази на обикновените свредла
Скорост на въртене от 30000~40000 rpm, скорост на подаване от 5~8mm/min (обикновено FR-4 подаване по-бързо)
Разходите за пробиване се увеличават с 20% до 100%
PTFE субстрат: Материалът е мек и има силна издръжливост. Пробиването е предразположено към образуване на грапавини и грапавостта на стената на отвора трябва да бъде Ra По-малко или равно на 1,5 μm
Трябва да се използва алуминиева покривна плоча, за да се предотврати прегряване и въздушно охлаждане, за да се избегне деформация при висока-температура
Грапавостта на стената на отвора се контролира при Ra по-малко или равно на 1,2 μm, а толерансът на отвора е ± 0,01 mm
2. Метализиране на дупки (отлагане на мед): допълнителна "активираща" бариера
PTFE материалът има изключително силна химическа инертност и покритието от конвенционалния процес на нанасяне на мед не може да залепне изобщо - отлепването на покритието върху стената на отвора е една от основните причини за скрап на високо-честотната платка.
Решение:
Плазмено третиране: използване на плазма за бомбардиране на стената на порите, грапавост на повърхността и увеличаване на активността.
Необходимо е специално оборудване за плазмена обработка, като едно устройство варира от десетки хиляди до милиони
Увеличаването на времето за обработка с около 2-4 часа увеличава разходите с 30% до 60%
Третиране с разтвор на нафталин (традиционен процес): Силна корозивност, високо налягане на околната среда, постепенно заменено от плазма.
3. Наслояване: слой по слой, разпенващ се само на няколко градуса по Целзий
Течливостта на смолата и коефициентът на термично разширение (CTE) на високо{0}}честотната платка се различават значително от FR-4 и директното прилагане на обикновени параметри на компресия неизбежно ще срещне проблеми:
Многослойна платка с пълен честотен материал: разходите за компресия се увеличават с 40%~80%
Високочестотно + FR-4 хибридно подреждане (смесена компресия): увеличение на разходите от 60%~120%
Различните материали имат значителни разлики в CTE, асинхронно термично разширение и свиване и високо вътрешно напрежение
Трябва да се приеме сегментиран градиент на нагряване и схема за херметизиране, а температурната крива и параметрите на налягането трябва да бъдат специално коригирани.
Вземайки RO4350B като пример: температурата на ламиниране е 185 ± 5 градуса, налягането е 35 ± 5 kg/cm², а времето за изолация е 90 ± 10 s. Ако контролът на температурата и налягането не е прецизен, могат да възникнат проблеми като недостатъчно междуслойно свързване, разпенване на слоя, неравномерна дебелина на средния слой и изкривяване на дъската.