微波電路板制造技術(shù)介紹（2）

3 微波的選材微波基材的選用首先應(yīng)該考慮其介電性能，但同時也必須考慮其表面銅箔種類及厚度、環(huán)境適應(yīng)性、可加工性等因素，當(dāng)然還有成本問題。3.1 銅箔種類及厚度選擇目前最常用的銅箔厚度有35μm和18μm兩種。銅箔越薄，越易獲得高的圖形精密度，所以高精密度的微波圖形應(yīng)選用不大于18μm的銅箔。如果選用35μm的銅箔，則過高的圖形精度使工藝性變差，不合格品率必然增加。研究表明，銅箔類型對圖形精度亦有影響。目前的銅箔類型有壓延銅箔和電解銅箔兩類。壓延銅箔較電解銅箔更適合于制造高精密圖形，所以在材料訂貨時，可以考慮選擇壓延銅箔的基材板。3.2 可加工性選擇隨著設(shè)計要求的不斷提升，一些微波基材帶有鋁襯板。此類帶有鋁襯基材的出現(xiàn)給制造加工帶來了額外的壓力，圖形制作過程復(fù)雜化，外形加工復(fù)雜化，生產(chǎn)周期加長，因而在可用可不用的情況下，盡量不采用帶鋁襯板的基材。作為ROGERS公司的TMM系列微波基材，是由陶瓷粉填充的熱固性樹脂所構(gòu)成。其中，TMM10基材中填充的陶瓷粉較多，性能較脆，給圖形制造和外形加工過程帶來很大難度，容易缺損或形成內(nèi)在裂紋，成品率相對較低。目前對TMM10板材外形加工是采用激光切割的方法，成本高，效率低，生產(chǎn)周期長。所以，在可能的情況下，可考慮優(yōu)先選擇ROGERS公司符合相應(yīng)介電性能要求之RT/Duroid系列基材板。3.3 環(huán)境適應(yīng)性選擇 　　現(xiàn)有的微波基材，對于標(biāo)準(zhǔn)要求的－55℃～＋125℃環(huán)境溫度范圍都沒有問題。但還應(yīng)考慮兩點，一是孔化與否對基材選擇的影響，對于要求通孔金屬化的微波板，基材Z軸熱膨脹系數(shù)越大，意味著在高低溫沖擊下，金屬化孔斷裂的可能性越大，因而在滿足介電性能的前提下，應(yīng)盡可能選擇Z軸熱膨脹系數(shù)小的基材；二是濕度對基材板選擇的影響，基材樹脂本身吸水性很小，但加入增強材料后，其整體的吸水性增大，在高濕環(huán)境下使用時會對介電性能產(chǎn)生影響，因而選材時應(yīng)選擇吸水性小的基材，或采取結(jié)構(gòu)工藝上的措施進(jìn)行保護。 　　4 結(jié)構(gòu)設(shè)計由于微波板的外形越來越復(fù)雜，而且尺寸精度要求高，同品種的生產(chǎn)數(shù)量很大，必須要應(yīng)用數(shù)控銑加工技術(shù)。因而在進(jìn)行微波板設(shè)計時應(yīng)充分考慮到數(shù)控加工的特點，所有加工處的內(nèi)角都應(yīng)設(shè)計成為圓角，以便于一次加工成形。如果確實需要有直角，也可設(shè)計成如圖一中b的形式，同樣便于加工?！∥⒉ò宓慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計也不應(yīng)追求過高的精度，因為非金屬材料的尺寸變形傾向較大，不能以金屬零件的加工精度來要求微波板。外形的高精度要求,在很大程度上可能是因為顧及當(dāng)微帶線與外形相接的情況下,外形偏差會影響微帶線長度,從而影響微波性能。實際上，參照國外的規(guī)范設(shè)計，微帶線端距板邊應(yīng)保留0.2mm的空隙，這樣即可避免外形加工偏差的影響。5 微波制造工藝微波與普通的單雙面板和多層板不同，不僅起著結(jié)構(gòu)件、連接件的作用，更重要的是作為信號傳輸線的作用。微波的制造由于受微波制造層數(shù)、微波原材料的特性、金屬化孔制造需求、最終表面涂覆方式、線路設(shè)計特點、制造線路精度要求、制造設(shè)備及藥水先進(jìn)性等諸方面因素的制約，其制造工藝流程將根據(jù)具體要求作相應(yīng)的調(diào)整。如圖形電鍍鎳金工藝流程被細(xì)分為圖形電鍍鎳金的陽版工藝流程和圖形電鍍鎳金的陰版工藝流程。因此，針對不同微波種類及加工需求，所采用之制造工藝流程也各不相同，現(xiàn)簡述如下：5.1 無金屬化孔之雙面微波制造：（1）圖形表面為沉銀 / 鍍錫鈰合金（略）（2）圖形表面為電鍍鎳金（陽版工藝流程）（略）（3）圖形表面為電鍍鎳金（陰版工藝流程）（略）5.2 有金屬化孔之雙面微波制造：（1） 圖形表面為沉銀 / 鍍錫鈰合金（略）（2）圖形表面為電鍍鎳金（陽版工藝流程）（略）5.3 多層微波制造：（略）5.4 工藝說明（1） 線路圖形互連時，可選用圖形電鍍鎳金的陰版工藝流程；（2）為提高微波的制造合格率，盡量采用圖形電鍍鎳金的陰版工藝流程。因為，采用圖形電鍍鎳金的陽版工藝流程，若操作控制不當(dāng)，會出現(xiàn)滲鍍鎳金的質(zhì)量問題；（3）ROGERS公司牌號為RT/duroid 6010基材的微波板，由于蝕刻后之圖形電鍍時，會出現(xiàn)線條邊緣"長毛"現(xiàn)象，導(dǎo)致產(chǎn)品報廢，須采用圖形電鍍鎳金的陽版工藝流程；（4）當(dāng)線路制造精度要求為±0.02mm以內(nèi)時，各流程之相應(yīng)處，須采用濕膜制板工藝方法；（5）當(dāng)線路制造精度要求為±0.03mm以上時，各流程之相應(yīng)處，可采用干膜（或濕膜）制板工藝方法；（6） 對于四氟介質(zhì)微波板，如ROGERS 公司RT/duroid 5880、 RT/duroid 5870、ULTRALAM2000、RT/duroid 6010等，在進(jìn)行孔金屬化制造時，可采用鈉萘溶液或等離子進(jìn)行處理。而TMM10、TMM10i和RO4003、RO4350等則無需進(jìn)行活化前處理。6結(jié)論微波的制造正向著FR-4普通剛性的加工方向發(fā)展，越來越多的剛性制造工藝和技術(shù)運用到微波的加工上來。具體表現(xiàn)在微波制造的多層化、線路制造精度的細(xì)微化、數(shù)控加工的三維化和表面涂覆的多樣化。此外，隨著微波基材種類的進(jìn)一步增多、設(shè)計要求的不斷提升，要求我們進(jìn)一步優(yōu)化現(xiàn)有微波制造工藝，與時俱進(jìn)，以滿足不斷增長的微波制造要求。