【经验】RTduroid 6002多层化问题解决方案之内层图形制作、金属化孔制作、阻焊膜制作时效问题

时间： 2019-07-30 来源：技术大神活动文章

技术问答

——构建微波多层板的加工时效问题

罗杰斯公司的PTFE材料与RO4000系列材料相比，通常具有较小的介质损耗。但是，由于PTFE材料本身较软，并且随着温度膨胀较大，所以在多层板设计中，具有一定的局限性。为此，罗杰斯公司设计、生产出RT/duroid 6002PTFE 陶瓷板材，该材料属于一种陶瓷粉填充的聚四氟乙烯（PTFE）介质基板材料，他具有卓越的高频低损耗特性、严格的介电常数和厚度控制、极佳的电气和机械性能、极低的介电常数热系数、与铜相匹配的平面膨胀系数、低Z轴膨胀热膨胀系数等显著特点。

鉴于聚四氟乙烯树脂体系的特点，比表面能低，给构建微波多层板带来了一定的难度，为此，必须有区别性的对待，特别是重点关注某些制程的加工时效，为成功实现RT/duroid 6002PTFE 陶瓷的多层化奠定坚实基础。

内层图形制作时效问题：
众所周知，聚四氟乙烯介质的多层化加工，PTFE介质层的等离子循环处理优于传统PCB制程的氧化处理。

为了确保微波多层板层间结合力、后续制程耐受性、装联高温质量，一旦等离子处理/钠蚀刻未能进行或不适用时，内层铜线路蚀刻后的12小时内，必须进行层压操作。

金属化孔制作前之孔处理时效问题：
采用钠蚀刻剂或等离子气循环处理，从Teflon表面剥去/除去氟，是针对PTFE介质孔金属化前进行孔壁处理的标准方法。

1）等离子：
等离子气的组成和循环处理方式，在PWB业界各不相同。一般情况下，100%的氮气处理30分钟就足够了。当然，许多印制板制造者偏爱使用一定比例的氮气/氢气混合气体，作为惰性气体等离子气的组成部分，经过30分钟的处理，达到了同样的效果。

不管气体组成怎样，从PTFE的表面移去氟是目标。等离子处理，仅是一种表面微机械化处理（你可以将其理解为原子级的喷砂处理），它并不能完全从PTFE表面移去氟原子，但能于整个过程中随时“治愈”其自身。因此，等离子处理后的存放时间，应当被严格控制在12小时之内。

2）钠蚀刻剂：
钠蚀刻剂处理能提供增加后续制造的存放时间，减少循环时间，并能完全从PTFE表面剥去氟原子。作为这种剥离作用的结果，键重迭部分的断裂值比在相应等离子处理中所得到的效果有所增加。至于钠蚀刻剂产品的货架寿命，如果存放时避免过高温度/湿度和超紫外线的照射，可以达到几个月。同样，为了确保孔壁介质处理质量，在蚀刻剂处理后的24小时内，实施后续孔金属化制程制作。

阻焊膜制作时效问题：

建议在线路蚀刻后的12小时内制作阻焊膜。为了增强附着于裸铜上阻焊膜的附着力，建议在运用阻焊膜前，进行一个标准PTFE等离子循环或钠蚀刻制程。

钠蚀刻剂处理，会使PTFE层压板表面变色，这是由于其表面氟原子被除去所造成的。在阻焊膜制作前，对铜线路进行微蚀处理，能促进阻焊膜与待印板表面的粘结。

此外，在进行阻焊膜制作前，针对于RT/duroid 6002此类陶瓷粉填充的PTFE介质板，在225~250℉（110~120℃）条件下，烘烤1个小时，以赶去残余的潮气，这将有利于PTFE介质板表面阻焊膜的制作。

依据我们的经验，较大百分率的阻焊膜运用于PTFE产品，是用来改变电性能，如铜导线的特性阻抗、隔离、保护线路或客户对外观的要求，尤其在手工焊接的情况下。这就意味着对铜的粘结是关键之处，且在正常情况下不需要额外的表面处理，因为它可能妨碍其与铜的粘结。

如果阻焊膜需要覆盖大范围的PTFE介质表面，那么表面处理将变为必须，可通过钠蚀刻剂或等离子处理进行，具体时效，按实战经验需控制在12小时之内。

作者：南京电子技术研究所杨维生

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数据手册 - ROGERS - Revised 1019 052013 - 2017年07月13日 PDF 英文下载