Korkean taajuuden piirilevyjen valmistuspalvelut

1. Valmistamamme korkeataajuiset piirilevytyypit

Korkeataajuinen piirilevy ei ole yksittäinen tuotekategoria – se kuvaa mitä tahansa piirilevyä, jossa dielektriset ominaisuudet, johdinhäviöt ja signaalin eheys yli 1 GHz:n taajuuksilla ovat ensisijaisia ​​suunnittelurajoitteita. Highleap Electronics valmistaa kaikkia seuraavia tyyppejä:

2. Korkeataajuiset piirilevymateriaalit

Materiaalin valinta on ensimmäinen ja tärkein valmistuspäätös. Dielektrinen vakio (Dk), häviökerroin (Df) ja kuparifolion tyyppi yhdessä määrittävät piirilevysi saavuttaman lisäyshäviön ja impedanssitoleranssin. Highleap Electronics ylläpitää päteviä prosesseja kaikille tärkeimmille korkeataajuuslaminaattiperheille:

3. Valmistusprosessin yleiskatsaus

Tehdas, joka käyttää korkeataajuuslevyjä standardin FR4-linjan kautta, ei voi tuottaa yhdenmukaisia ​​​​RF-tuloksia. Highleap Electronicsilla on käytössään erillisiä prosessiasemia HF-kohtaisia ​​​​vaatimuksia varten jokaisessa vaiheessa:

1. 1Sisäkerroksen kuvantaminen ja etsaus — HF-kompensoitu taideteoksen skaalaus materiaalin mukaan CTE; ±0.015 mm:n etsauksen tasaisuus paneelin poikki
2. 2AOI kaikissa sisäkerroksissa — automaattinen optinen tarkastus ennen laminointia piilossa olevien virheiden poistamiseksi
3. 3Hybridi pinottava layup-peli — materiaalikohtainen prepreg-valinta (RO4450F, FR4 1080/2116 tai termoplastiset sidekalvot Dk-vaatimusten mukaan)
4. 4Hallittu laminointipuristimen sykli — lämpötila-, paine- ja viipymäprofiilit optimoitu materiaaliyhdistelmän mukaan; ei jaettu FR4-ohjelmien kanssa
5. 5CNC-poraus — syvyyssäädelty poraus vastaporausohjelmissa; porausparametrit säädetty alustan kovuuden mukaan
6. 6Plasmapuhdistus (PTFE-levyt) — CF₄/O₂-tyhjiöplasma PTFE-tahran poistamiseksi; minkä jälkeen natriumnaftenaattiaktivointi pinnoitteen tarttumisen varmistamiseksi
7. 7Elektrolyysitön kupari + elektrolyyttinen pinnoitus — seinämän kuparin paksuus, joka on varmennettu poikkileikkauksella IPC-luokan 2 tai luokan 3 mukaisesti
8. 8Ulkokerroksen tarkkuusetsaus — proaktiivinen syövytyskompensaatio; puolisuunnikkaan muotoinen syövytyskerroin mitattuna kuparin painon mukaan ja sovellettuna taideteokseen
9. 9Selektiivinen juotosmaski — LPI-maski on kiinnitetty vain komponenttialueille; RF-siirtolinjat jätetään paljaiksi dielektrisen kuormituksen estämiseksi
10. 10Pinnan viimeistely — Immersion Silver, ENIG, HASL tai OSP sovelluksen vaatimusten mukaisesti
11. 11Sähköinen testi + TDR-impedanssikuponkitestaus — 100 %:n flying probe + TDR jokaisessa HF-paneelissa; VNA S-parametritestaus saatavilla
12. 12Lopputarkastus, poikkileikkaus ja toimitus — ensimmäisten artikkelien mikroleikkeiden ottaminen ja säännöllinen tuotantonäytteenotto; tiedot säilytetään ja ovat saatavilla pyynnöstä

4. Hybridipinoaminen ja laminointi

Hybridipinoamisratkaisut – joissa yhdistyvät Rogersin tai Taconicin ulkokerrokset FR4-sisäytimiin – ovat kustannustehokkain arkkitehtuuri piirilevyille, jotka tarvitsevat RF-suorituskykyä signaalikerroksissa samalla, kun ne sietävät standardimateriaalien käyttöä teho- ja digitaalikerroksissa. Valmistuksen haaste on terminen: RO4350B laminoituu noin 190 °C:ssa, kun taas standardi FR4-prepreg virtaa 170–185 °C:ssa. Liitosprepregin on saavutettava täysi tarttuvuus molempiin pintoihin yhden kontrolloidun puristussyklin aikana. RO4450F-prepregin integroinnissa pinoamishyväksynnän yhteydessä on otettava huomioon hartsin virtaus, kuparin tasapaino ja puristettujen dielektristen osien välinen etäisyys.

PTFE/keraamisten laminaattien ja FR4:n välinen CTE-ero kompensoidaan anisotrooppisella kuvan skaalauksella CAM:ssa – kerroskohtaiset X/Y-laajenemissiirtymät lasketaan materiaalikohtaisesti ennen kuvantamista. Highleap käyttää validoituja CTE-kompensaatiokertoimia, jotka on johdettu yrityksen sisäisistä puristimen karakterisointitiedoista, ei yleisiä arvioita.

5. Syövytyksen hallinta ja kuparin karheus

Etsausprofiilin ja impedanssin tarkkuus

Subtraktiivinen etsaus tuottaa trapetsimaisen johdinpoikkileikkauksen – leveämmän pohjasta ja kapeamman ylhäältä. Korkeataajuuslevyillä tämä profiili siirtää efektiivistä impedanssia suunnitellusta nimellisimpedanssista. Highleap mittaa etsauskertoimen jokaiselle kuparipainolle ja laminaattiyhdistelmälle, soveltaa ennakoivaa taideteoksen kompensointia ja ylläpitää ±0.015 mm:n johdinleveyden tasaisuutta koko paneelissa.

Kuparin karheus ja johtimen häviö

Yli 5 GHz:n taajuuksilla ihovaikutus keskittää virran johtimen ulompiin mikroneihin. Jos kuparin pinnan karheus (Rz) ylittää ihokerroksen syvyyden toimintataajuudella, virran on seurattava kuparipinnan mikroskooppista maastoa – mikä lisää tehollista reitin pituutta, resistanssia ja lisäyshäviötä. Kuparifolion valinta on siksi ensisijainen häviösuunnittelun kannalta tärkeä päätös.

6. Käsittelyn ja vastaporauksen kautta

PTFE-plasmapuhdistus ja aktivointi

PTFE-laminaatit sulavat murtumisen sijaan CNC-porauksen aikana, jolloin reiän seinämään muodostuu fluoropolymeeritahrakerros, jota emäksinen permanganaatti ei pysty poistamaan. Highleap käyttää erillisiä CF₄/O₂-tyhjiöplasmakammioita fluoriatomien poistamiseen ja tahrojen poistamiseen. Seuraavaksi suoritetaan natriumnaftenaattietsausaktivointivaihe, jolla kemiallisesti inertti PTFE-pinta tehdään kostutettavaksi kemiallista kuparin siemennystä varten. Prosessiparametrit validoidaan jatkuvalla tuhoavalla poikkileikkaustarkastuksella. PTFE-levyille ei käytetä tavallisia kemiallisia tahrojen poistolinjoja.

Takaporaus läpivientien poistamiseksi

Monikerroksisten HF-levyjen läpivientireiät luovat käyttämättömiä tynnyrisegmenttejä – stubeja – jotka resonoivat ja aiheuttavat heijastusvaimennuksia taajuuskaistalla. 1.0 mm:n stubi resonoi noin 37 GHz:n taajuudella. Highleap suorittaa kontrolloidusti syvyyssuuntaista takaisinporausta näiden stubien poistamiseksi ±0.1 mm:n syvyystoleranssilla. Jäännösstubin pituus lasketaan ja toimitetaan RF-suunnittelijalle HFSS/CST-mallin päivityksiä varten.

7. Juotosmaski ja pinnan viimeistely

Selektiivinen juotosmaski

Tavallisen LPI-juotosmaskin Dk-arvot ovat 3.3–4.0 ja Df-arvot 0.02–0.03. Suoraan RF-siirtolinjan päälle asennettuna se siirtää impedanssia alaspäin ja lisää väliinkytkentähäviötä – joskus jopa niin paljon, että häviöbudjetti alitetaan piirilevytasolla. Oikea lähestymistapa on valikoiva maskin käyttö: juotosmaski peittää komponenttien liitäntäpisteiden alueet, läpivientirenkaat ja vain ei-RF-pinnat. RF-siirtolinjat, antennisyötöt ja maatason ikkunat jätetään paljaiksi. Highleap säilyttää ±0.05 mm:n maskikohdistuksen RF-selektiivisiä välysgeometrioita varten.

RF-levyjen pintakäsittelyvaihtoehdot

8. Laadun testaus ja varmennus

TDR-impedanssikuponkitestaus — 100 % standardi

Jokainen tuotantopaneeli sisältää impedanssitesti kupongit, jotka heijastavat levyn tarkkoja jälkigeometrioita — yksipäisiä, differentiaalisia, koplanaarisia aaltojohtimia määrityksen mukaisesti. Kaikki kupongit mitataan aikatason heijastusmittauksella (TDR). Highleap toimittaa fyysisen TDR-dataraportin jokaisen toimituksen mukana, ei binääristä läpäisy-/hylkäystodistusta.

VNA:n lisäyshäviön mittaus

Sovelluksissa, joissa väliinkytkentävaimennus on ohjaava spesifikaatio – 5G mmWave, satelliittien Ka-kaista, 77 GHz:n tutka – pelkkä TDR ei riitä. Highleap tarjoaa Vector Network Analyzer (VNA) S-parametrimittausta (S21, S11) aina tuotantopaneelien toimintataajuuteen asti. VNA-tiedot sisältyvät toimitusasiakirjoihin pyynnöstä.

Poikkileikkaus- ja mikroleikkausanalyysi

Rikkovalla poikkileikkauksella varmistetaan puolisuunnikkaan muotoiset syövytyskulmat, päällystetyn kuparin seinämän paksuus, Rogersin ja prepregin välisen sidoksen rajapinnan eheys ja PTFE-plasma-aktivoinnin tehokkuus. Poikkileikkaukset tehdään ensimmäisistä artikkeleista ja määritellyin tuotantonäytteenottovälein.

9. Sovelluksen tekniset tiedot

Lähetä Gerber-liittimet HF-piirilevylle tarjouksen saamiseksi →

10. Highleap Electronicsin suurtaajuuspiirilevyjen valmistuspalvelut

Highleap Electronics toimii täyden palvelun suurtaajuuspiirilevyjen valmistus- ja kokoonpanokumppanina. Prosessi-infrastruktuurimme kattaa kaikki yllä luetellut materiaaliperheet ja sovellustyypit, ja meillä on omat laitteet ja prosessinohjausjärjestelmät, joita ylläpidetään erityisesti RF- ja mikroaaltolevyille:

• Materiaalin kelpoisuus: Rogers RO4000/RO3000 -sarja, RT/duroid 5880, Taconic TLX/TLY/RF-35, Megtron 6/7, Isola I-Tera MT40/Astra MT77, Nelco N4000-13EP ja hybridi FR4 -yhdistelmät – kaikki validoiduilla puristusprofiileilla.
• Hybridilaminointi: Termodynaamiset puristusprofiilit on validoitu RO4350B/FR4-, RO4003C/FR4-, RO3003/FR4- ja duroid 5880 -pinoamisille. Sidoskerrosvaihtoehtoja ovat RO4450F, FR4-prepreg ja termoplastiset sidoskalvot.
• Kuparifoliotekniikka: Standardinmukaiset ED-, RTF-, VLP- ja HVLP-kuparit on määritetty kerroskohtaisesti. RF-signaalikerrokset on sovitettu käyttötaajuushäviöbudjettiin.
• PTFE-plasmakäsittely: Jatkuvalla poikkileikkaustarkastuksella validoitu CF₄/O₂-tyhjiöplasmatahranpoistojärjestelmä. Ei sekoitettu vakiomallisiin FR4-tahranpoistolinjoihin.
• Tarkkuusetsauksen säätö: ±0.015 mm paneelin levyinen juovan leveyden tasaisuus; ennakoiva syövytyskompensaatio-ohjelmisto käytetty kuparin painon ja laminaattiyhdistelmän mukaan.
• Takaporaus: ±0.1 mm:n tynkän syvyystoleranssi; jäännöstynkän dokumentaatio toimitetaan RF-simulaatiomallin päivityksiä varten.
• Selektiivinen juotosmaski: RF-selektiivinen LPI-sovellus ±0.05 mm:n rekisteröinnillä; siirtolinjat ja antennirakenteet jätetään oletuksena paljaiksi.
• Pintakäsittelyvaihtoehdot: Immersion Silver, ENIG, ENEPIG, OSP — määritelty sovelluksen ja uudelleensulatuksen vaatimuksen mukaan.
• 100 %:n TDR-testaus: Impedanssikupongin TDR-mittaus jokaisessa HF-paneelissa. Fyysisten tietojen raportit sisältyvät kaikkiin toimituksiin.
• VNA S-parametrien testaus: Saatavilla häviökriittisiin sovelluksiin; S21/S11-data käyttötaajuuteen asti.
• IPC-luokka 2 / luokka 3: Täydet luokan 3 ominaisuudet puolustus-, ilmailu- ja lääketieteellisiin sovelluksiin, mukaan lukien täydelliset materiaalien jäljitettävyys- ja mikroleikkaustietopaketit.
• Integroitu SMT-kokoonpano: Saumaton siirtyminen paikan päälle kokoonpano avaimet käteen -periaatteella HF-spesifisillä uudelleensulatusprofiileilla, jotka estävät herkkien RF-laminaattien lämpöshokin.

Usein Kysytyt Kysymykset