【技术大神】PTFE多层板粘结片的选择

2016-08-11 技术大神活动文章
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可用于PTFE多层板的粘结片类型
罗杰斯的PTFE板材可以和大多数粘结片相兼容，对于所有的粘结片，加工中都需要注意：
• 为了增加内层介质表面的结合力，需要保护好蚀刻后介质表面的粗糙度；
• 不需要对罗杰斯陶瓷填充的PTFE内层板做钠萘或等离子处理；
• 对介质表面是纯的PTFE，建议做钠奈或等离子体处理，如RT/duroid 5000、 RT/duroid 6202PR 、CLTE-XT和DiClad 880等；
• 在压合前，确保板面干净/干燥；
• 按粘结片的类型去选择内层铜面的处理方式（氧化或氧化替代法）。


可用于PTFE多层板压合的粘结片包括：
• 热塑性粘结片：RO3000 粘结片、 RO2800 粘结片、CLTE-P、FEP膜、3001/6700膜、CuClad 6250、Ultralam 3908 (LCP膜)；
• 热固性粘结片:  各种FR4半固化片、RO4400半固化片、2929半固化片 。

 

选择粘结片，主要考虑的因素：
• 电气特性：影响多层板的电气性能；
• 可供选择的厚度；
• 对准度控制的性能；
• 压合温度；
• 压合时间；
• 流动性/X-Y CTE；

• 压合后的耐热性；
• 压合后的加工要求：去钻污；钠萘处理/等离子处理；
• 多次压合的能力。

 

热塑性粘结片：
• 低介电常数 (2.0 typical, 1MHz)；
• 低介电损耗 (0.0002-0.0007 typical, 1MHz) 。

 

热固性半固化片：
• 介电常数 (3.0-5.0 typical)；
• 介电损耗 (0.003-0.018 typical)；
• 需要考虑测试方法和频率。


粘结片的电气性能和厚度：


 

压合 / 除钻污&预处理流程 / 连续多次压合
1）压合需要关注三个关键点（加工厂）：

• 时间：通常来说对设计影响小（可能会影响固化程度），一般情况下需要30-90 分钟

• 温度：主要的关注点 ；热塑性材料的熔点和半固化片的完全固化；升温速率；材料的兼容性

• 压力：影响粘结片的厚度和可靠性


2）压合温度对比
 

 

3）压合时间对比
 

 

4）除钻污和预处理的要求
 


5）连续多次压合的选择

基本原则：热塑性粘结片先压合高熔点，后压低熔点或低温的半固化片。
 

 

流动&填充能力
1）流动性 & X/Y方向的CTE对比


 

2）流动/填充举例


 

3）2929半固化片在阶梯槽设计中的溢胶测试


 

 

层间对准度的影响
1）粘结片对板材涨缩的影响：

• 某些低熔点的粘结片流动时会使层间产生一定程度的变形

• CTE很高的粘结片，压合后会引起多层板的过度收缩


2）对比不同类型的粘结片对多层板尺寸涨缩的影响

选取0.005 RO3003 & RT/duroid 6202，经过内层加工制作，多层板压合时分别采用SpeedBoard C和RO4450B做粘结片，在内层蚀刻、烘烤、多层板压合、外层蚀刻、烘烤后分别测量板材的尺寸涨缩。


试验结果：有玻纤布增强的板材涨缩更小；用RO4450B压合的多层板涨缩比SpeedBoard C小。

 

 


选取RT/ duroid 6202板材，经过内层制作并压合成10层板。用Pluritec公司的INSPECTA设备测量板材尺寸的变化。


对比测试：
i. 舱式压机 Vs 平压机

ii. 纯PTFE压合 Vs FEP


测试结果：

i. 除了压合外，在其它流程中板材的尺寸变化相近

ii. 用低熔点/高CTE的FEP做粘结片压合后，板材的尺寸收缩明显

 

 

可靠性的考量
1）各粘结片可靠性对比
 

 

2）可靠性测试的项目
• 无铅回流焊（通常3X-5X）
• 漂锡 - 288°C
• UL测试：UL746E, UL796
• IPC 4103A – 高速/高频应用中基板的规范
• IPC 6012C – 硬制电路板评估和性能测试规范
• IPC 6018B – 微波线路板的检查和测试规范


3）可靠性测试结果


 

4）2929多层板可靠性测试

用2929压合RT/duroid 6000，RO3000或RO4000的多层板有非常优异的可靠性。多层板能通过超过30分钟的T-288爆板测试（在30分钟时停止了测试）；多层板通过了10次无铅回流焊（265°C峰温）外加1000个HATS循环测试（-40°C到150°C）。

 

  

 

作者：罗杰斯 吴云龙

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全部评论（8）

  • Jackie0078 Lv8. 研究员 2018-08-31
    学习，感谢Clark分享
  • 用户18396822 Lv8 2018-01-03
    厉害了
  • NASA911 Lv8. 研究员 2017-10-05
    好厉害的，学习学习
  • nathen Lv7. 资深专家 2017-09-15
    有些没看懂
  • BATI Lv7. 资深专家 2016-08-11
    非常棒的报告
  • Craig Lv3. 高级工程师 2016-08-11
    这个不错，很专业的分析
  • JANE Lv8 2016-08-11
    学习了
  • 用户_8239 Lv7. 资深专家 2016-08-11
    介绍详细，有图有真相
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产品系列
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铜箔类型
铜箔1厚度
铜箔2厚度
尺寸(inch)
5880LZNS 24X18 H1/H1 R4 0100+-001/DI
层压板
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2
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H1
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