Rogersplaques d'alta freqüènciaes pot combinar amb fr4, que és la solució principal per equilibrar el rendiment d'alta freqüència i el control de costos en els escenaris actuals, com ara les estacions base 5G i el radar d'ona mil·limètrica. El cost total del material del tauler es pot reduir en un 30% -50%, però la barreja és un procés d'ordre important amb múltiples riscos que no es poden ignorar.
Base de viabilitat de la pressió mixta
Actualment, hi ha un gran nombre de casos madurs de producció en massa a la indústria. La sèrie principal de Rogers RO4000 (RO4350B, RO4003C) són materials "mesclables" dissenyats específicament per barrejar-se amb fr4. Els fabricants de PCB ja tenen capacitats estables de processament de barreja Rogers + fr4.
La lògica bàsica de la compressió mixta és utilitzar materials Rogers només a la capa de RF que ha de transmetre senyals d'alta -freqüència, mentre que s'utilitza fr4 a les altres capes de senyal i de terra ordinàries, reduint significativament el cost de tot el material de la placa alhora que garanteix un rendiment baix de pèrdues de RF.
El risc bàsic de la pressió mixta
El desajust de CTE provoca delaminació i deformació
El coeficient d'expansió tèrmica de l'eix Z-de l'ordinarifr4és de 50-70 ppm/ grau C, mentre que el CTE de l'eix Z dels materials Rogers basats en PTFE pot arribar a 200-300 ppm/ grau C. A una temperatura elevada de 260 graus C durant la soldadura per reflux, la diferència d'expansió entre ambdues pot arribar a desenes de micròmetres, i el resultat resultant pot provocar una deformació de la superfície de cisalla, fins i tot una deformació directa de la superfície de cisalla, fins i tot la deformació del coure entre capes. trencament de paper d'alumini.
La deformació màxima de la placa híbrida laminat asimètrica pot arribar a superar l'1,2%, superant amb escreix el 0,75% requerit per l'estàndard IPC-6012. En casos greus, pot afectar la precisió de muntatge dels components del muntatge superficial SMT.
Esquerdament del coure i fallada de fiabilitat
Durant el procés de cicle tèrmic de l'estructura de pressió mixta, es generen tensions de compressió de tracció alternes en diferents capes de material, totes elles concentrades a les parets de coure dels forats passants. Després d'una-exposició a llarg termini, les microesquerdes apareixeran primer a les parets dels forats i, finalment, provocaran una fallada del circuit obert.
Les dades de proves de la indústria mostren que després de 100 cicles tèrmics de -40 graus C a 85 graus C, la taxa de delaminació de les plaques de pressió mixta no optimitzada pot arribar al 12% i l'estabilitat del senyal baixa bruscament un 25%.
El desajust de la constant dielèctrica condueix a la pèrdua de control de la impedància
La constant dielèctrica de Rogers RO4350B és aproximadament 3,48, mentre que la constant dielèctrica de fr4 ordinària és 4,2-4,8. Quan les línies de senyal d'alta freqüència s'encaminen a través de dues capes dielèctriques, es produeixen canvis de pas d'impedància i el desplaçament del pic d'impedància mesurat pot arribar a +7 Ω, provocant directament la reflexió del senyal, el deteriorament de la pèrdua d'inserció i el rendiment de l'enllaç RF perjudicial.
L'adhesió insuficient de la interfície provoca la delaminació i l'explosió del tauler
L'energia superficial dels materials Rogers basats en PTFE és de només 18-20 mN/m, i la seva adhesió natural és extremadament pobra. Si no es realitza el tractament d'activació de plasma i s'utilitzen làmines semicurades fr4 normals en comptes de làmines adhesives específiques de Rogers, la força de pelatge de les capes intercalades serà molt inferior als requisits estàndard, i és fàcil de posar-se en capa i explotar directament sota l'impacte d'alta temperatura de la soldadura per reflux.
El baix rendiment de processament augmenta els costos integrals
La taxa de rendiment global dels laminats híbrids sol ser només del 75% -85%, molt inferior a la taxa de rendiment de més del 95% dels laminats de quatre capes fr4 purs. La pèrdua addicional de rendiment compensarà alguns dels avantatges del cost del material. Si el control del procés no està al seu lloc, fins i tot pot haver-hi una situació de taulers de residus per lots.
plaques d'alta freqüència, fr4 pcb