【技术大神】添加陶瓷填料的PTFE多层板与FR4加工流程对比

时间： 2016-08-23 来源：技术大神活动文章

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添加大量陶瓷填料的PTFE板材
1）没有玻璃布增强：RO3003，RO3035，RO3006，RO3010， RT6002，RT6035HTC，RT6010
2）有玻璃布增强：RO3203，RO3206，RO3210，RT6202，TC350，TC600，AD300，AD600，AD1000

PTFE树脂体系的优缺点
优点：
• 电性能优异（Dk=2.1， Df=0.0009）
• 化学惰性，不可溶解，表面能量低(20-25 dyne/cm，通常FR4是50-60 dyne/cm)
• 稳定的耐热性

缺点：
• 化学惰性
• 低的弹性模数
• 高的热膨胀系数（100 to 150 ppm/C）

陶瓷填料的优缺点
优点：
• 介电常数范围广（从3.0 到10.2），可以调节板材整体的介电常数
• 控制热膨胀系数（CTE）

缺点：
• 研磨
• 多孔性
• 影响机械加工性

玻璃布的优缺点
优点：
• 增加了水平面的机械加工性
• 改善了对位

缺点：
• Z方向的热膨胀系数变大
• 孔壁残留纤维丝

PTFE板材与FR4的加工流程对比

内层加工
1）注意事项：
• 尽量避免机械方式磨板，机械外力作用会引起板材变形，前处理需要采用化学清洗的方式；另外，运输和放置时注意清洁台面和板面，防止凹坑、凹点的产生。

• 生产过程中取放板时，建议用手动方式，避免自动装置造成折痕问题。

• 取板时，禁止拿一个板边或板角，建议双手拿板的两个平行对边。

• 堆叠放置时，板与板之间需要用软的垫子隔开，如ROGERS随板出货的隔离纸，并控制叠板高度。

• 对于薄的PTFE材料在通过水平线时，需要辅助工具来支撑，防止打折、变形、卡板等。

• 铜箔蚀刻之后禁止任何机械磨刷或摩擦PTFE介质表面，保护介质表面蚀刻后的粗糙度。

2）内层铜面氧化处理
• 根据粘结片的类型选择合适的氧化处理

• Fusion Bond：微蚀或Bondfilm

3）多层板叠合前清洗/烘烤添加陶瓷填料的PTFE芯板

• 根据氧化层能承受的温度进行烘烤，推荐100-125度/1-2小时

压合
1）蚀刻后的内层芯板不需要额外处理（如Plasma），禁止机械磨刷
2）确保基材表面蚀刻后铜牙转印的粗糙度不被破坏
3）保留工具孔周围的铜，减少工具孔的变形
4）叠板前内层芯板要烘烤，确保足够干燥
5）根据粘结片的类型选择合适的压合参数
6）热塑型粘结片要求在热压机里充分冷却
7）根据成本和性能去选择粘结片

钻孔
1）保守的钻刀寿命：与所选粘结片有关
2）1OZ内层铜：增加内层连接处的厚度、更好的机械支撑、有助于冷却
3）铜/粘结片/PTFE的排列顺序：钻削都是向上排出；哪些材料会产生钻污？哪些钻污能被除掉？
4）孔分类：先钻功能孔，后钻接地孔和屏蔽孔

镀铜前孔壁处理
1）金属钠处理纯PTFE板材
• 浸泡時間：5分钟

• 用溶剂/热水彻底清洗

• 125°C/120分钟烘烤

2）Plasma活化
• 对PTFE的活化效果：He > H2/N2 > N2

• 腔体要预热到90度

• 孔壁活化之后到化学沉铜的停留时间越短越好，建议控制在8小时以内

防焊油墨
1）RO3000系列，RT6000系列和TC系列的板材在前处理之前建议做烘烤，125°C/1-2小时。
2）前处理用化学方式，禁止任何机械磨刷。
3）印油墨前确保板面干燥。

外形加工
1）双刃上螺旋锣刀

• 200-300 SFM

• 2.0-2.5 Mil/Rev橫向进刀量

• 寿命20-30英尺

2）酚醛盖板

• 在板和板之间加牛皮纸，可以改善板边毛刺

3）硬的垫板

• 底板上先预锣通道，产生空气对流，有利于排削。

• 按如下方式正反方向各铣一次，能清洁板边毛刺。

多孔性
1）较多的填充颗粒导致多孔性，体积比约3%-5% 多孔性

2）纯PTFE有很强的憎水性

3）PTFE材料吸水率很低<0.1%

4）有陶瓷填料的PTFE材料容易吸收表面张力低的溶液，如溶剂、清洁剂、油等

5）需要将PTFE芯板进行清洗和烘烤：
• 在以下流程前压合、沉铜、防焊

• 在过高温流程之前HASL， Reflow

• 烘烤条件：125°C/ 1-2小时

6）尽可能减少在某些湿流程的化学药水中的浸泡时间：
• 少于30秒的钠化处理
• 涂上助焊剂后停留时间不超过30秒
• 最好使用酸性助焊剂

作者：罗杰斯吴云龙

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全部评论（9）

宇宙星神 Lv6 高级专家 2018-07-13

Rogers 6010.2LM和6002两种陶瓷基材料区别在哪里？两种材料的性能如何？
- 用户92266615_世强回复： Rogers这两款材料都是基于陶瓷，但是介电常数差异很大，6002的介电常数为2.94 而6010.2LM则高达10.7 。其他详细情况请参考https://www.sekorm.com/doc/40533.htmlhttps://www.sekorm.com/doc/180674.html
  查看全部3条回复
黑色幽默2017 Lv6. 高级专家 2018-09-16

对比很深入
宇宙星神 Lv6. 高级专家 2018-07-13

很好
小蛮大人 Lv9. 科学家 2018-05-06

大神666
简单Ae Lv6. 高级专家 2018-01-24

学习了

超越时空 Lv3. 高级工程师 2017-12-29

学习
每天学习一点点儿 Lv9. 科学家 2017-12-27

学习一下
用户26422332 Lv6. 高级专家 2016-08-24

学习了，材料上的东西应该多学学
BATI Lv7. 资深专家 2016-08-23

写得很深人

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产品型号	品类	产品系列	介电常数（Dk）	正切角损耗（Df）	介质厚度(mm)(mil)	导热系数W/(m·K)	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	RT/duroid® 5880LZ	2	0.0027	0.254mm(10mil)	0.33	电解铜	H1	H1	24X18