TMM10i-piirilevyjen valmistus ja DFM

TMM10i-piirilevyjen valmistuksessa painotetaan voimakkaammin DFM-menetelmää, koska pieni geometria ja materiaalin käyttäytyminen voivat paljastaa heikkouksia yleisessä CAM-prosessissa. Hyödyllinen tarkastelu on julkaistun piirustuksen ja prosessi-ikkunan välinen kuilu, joka voidaan todellisuudessa toistaa. Yrityksen toiminta-alue: Highleap Electronics valmistaa ja kokoaa valmiin piirilevyn. Tällä sivulla mainittu Rogers-laatu yksilöi määritellyn laminaatin; Highleap ei valmista tai myy Rogers-laminaatteja. Kun RF-insinöörien on pienennettävä merkittävästi patch-antennin, tehovahvistimen tai ontelosuodattimen jalanjälkeä, he tarvitsevat substraatin, jonka dielektrinen vakio (Dk) lähestyy arvoa 10. Vaikka tähän on perinteisesti käytetty haurasta alumiinioksidikeraamia, Rogers TMM10i tarjoaa erittäin käyttökelpoisen vaihtoehdon: keraamisella kuormitetun, lämpökovettuvan hiilivetyhartsin, jonka isotrooppinen Dk on 9.80 säilyttäen samalla piirilevyn litteän muotokertoimen. Nimeämisen samankaltaisuus tekee TMM10-kompaktipiirien suunnitteluvaatimuksista hyödyllisiä tarkistuksia ennen ostopäätöksen tekemistä.

Vaikka TMM10i-lämpökovettuvan mikroaaltolevyn suunnittelu simulointiohjelmistolla on suoraviivaista, sen fyysinen valmistaminen on tunnetusti vaikeaa. Koska materiaali on poikkeuksellisen tiheää ja kuluttavaa, tavalliset levyvalmistajat usein tuhoavat CNC-työkalunsa ja romuttavat paneelit jo ensimmäisellä tuotantokerralla. Rogersin TMM10i-mikroaaltopiirilevyn onnistunut valmistaminen edellyttää valmistuskumppania, joka ymmärtää perusteellisesti korkeakeraamisten laminaattien mekaaniset rajat.

Pyydä TMM10i DFM -arvostelua

Miksi valita Rogers TMM10i Dk 9.80 -mikroaaltouuneihin?

Useimmat korkeataajuuslaminaatit, mukaan lukien standardi FR-4 ja monet PTFE-materiaalit, käyttävät rakenteellisena tukena kudottua lasikuitua. Tämä luo anisotrooppisen vaikutuksen – eli dielektrisyysvakio vaihtelee hieman riippuen siitä, kulkeeko RF-signaali X-, Y- vai Z-akselia pitkin.

TMM10i on ainutlaatuisesti muotoiltu ilman kudottua lasia. Tämä tekee materiaalista täysin isotrooppisen. Monimutkaisia ​​3D-aaltojohdinrakenteita suunnitteleville insinööreille Dk pysyy täsmälleen 9.80:ssa kaikissa kolmessa ulottuvuudessa. Tämä parantaa korrelaatiota HFSS- tai CST-mallien ja fyysisen piirilevyn välillä, mutta lopullinen korrelaatio edellyttää silti julkaistuja pinoamis- ja mittaustietoja. Lisäksi sen lämpölaajenemiskerroin (CTE) on poikkeuksellisen lähellä kuparia, mikä estää pinnoitettujen läpireikien (PTH) viat äärimmäisissä lämpövaihteluissa ilmailu- ja avaruusympäristöissä.

TMM10i:n valmistuksen haasteet: poran kuluminen ja mikromurtuma 

Saavuttaakseen Dk-arvon 9.80 Rogers kuormittaa hiilivetyhartsia voimakkaasti piidioksidilla ja keraamisilla hiukkasilla. Tuloksena oleva paneeli käyttäytyy vähemmän kuin muovinen piirilevy ja enemmän kuin hauras keraaminen levy. Tämä on TMM10i RF -piirilevyn valmistuksen ehdoton pullonkaula. Jos tehdas soveltaa tähän materiaaliin standardinmukaisia ​​työstöparametreja, saantoprosentti laskee jyrkästi.

Läpiviennin vikaantumisen perimmäinen syy: Mikrohalkeilu

TMM10i:n keraaminen täyteaine toimii kuin mikroskooppinen hiekkapaperi CNC-poranteriä vasten. Tavallista FR-4-levyä porattaessa volframikarbidiporanterä saattaa kestää 2 000 reikää ennen tylsymistä. TMM10i:ssä täsmälleen saman terän leikkuupinta tuhoutuu alle 100 reiässä.

Jos valmistaja yrittää työntää tylpän poranterän tämän hauraan substraatin läpi säästääkseen rahaa, se ei leikkaa hartsia puhtaasti. Sen sijaan se lävistää ja repii tiensä läpi. Tämä tylppä voima aiheuttaa vakavia mikrohalkeamia läpivientireiän seinämään.

Nämä näkymättömät, mikroskooppiset halkeamat toimivat sieninä ja vangitsevat pinnoituskemikaaleja märkäprosessin aikana. Kun piirilevy myöhemmin kulkee SMT-flow-uunin läpi, nämä loukkuun jääneet nestemäiset kemikaalit kiehuvat, kaasuuntuvat nopeasti ja kirjaimellisesti puhaltavat kuparipinnoitteen irti läpivientireiästä. Tämä johtaa välittömiin, korjaamattomiin avoimen piirin vikoihin.

Highleapin suunnitteluratkaisu

Näiden vikojen estämiseksi asiantuntevan Rogers TMM10i -keraamisten piirilevyjen tehtaan on noudatettava tiukkoja CAM-sääntöjä (tietokoneavusteinen valmistus):

• Rajatut osumien määrät: Noudatamme erittäin tiukkoja poranterien vaihtoaikatauluja ja poistamme teriä vain murto-osassa niiden normaalista käyttöiästä terävän leikkausreunan säilyttämiseksi.
• Alennetut karan nopeudet: Vähennämme Z-akselin syöksynopeutta (lastukuormaa) ja karan kierroslukua merkittävästi estääksemme kitkakuumuuden aiheuttamat lämpöjännitysmurtumat dielektrisessä materiaalissa.
• Timanttijyrsintä: Tavalliset uurretut jyrsinterät repivät keraamiset hiukkaset irti, jolloin levyn reunat jäävät epätasaisiksi. Käytämme erikoistuneita timanttileikattuja jyrsinteriä, jotka toimivat räätälöidyillä, erittäin hitailla syöttönopeuksilla varmistaaksemme täysin sileät profiilit.

Rogers TMM10i -piirilevyn valmistuskustannusten ymmärtäminen

Hankintatiimit ja laitteistoinsinöörit ihmettelevät usein, miksi korkeakeraamisten laminaattien valmistuskustannukset ovat korkeat. Raaka-aine on vain osa yhtälöä. Rogers TMM10i -piirilevyn valmistuskustannusten todellinen ajuri on eksponentiaalinen työkalun kuluminen (kuluttaa kymmeniä poranteriä ja jyrsinteriä paneelia kohden) ja uskomattoman hitaat CNC-työstöajat, joita tarvitaan materiaalin käsittelyyn tarvittavalla herkkyydellä.

TMM10i tarjoaa kuitenkin valtavan kemiallisen prosessoinnin edun, joka kompensoi osan näistä kustannuksista. Toisin kuin korkean Dk-arvon omaavat PTFE-materiaalit (kuten RO3010), TMM10i on hiilivetykertomuovi. Se ei vaadi vaarallista natriumetsausta tai kallista tyhjiöplasmapuhdistusta ennen metallointia. Kyvykkät China Rogers TMM10i -piirilevyvalmistajat voivat käsitellä näitä levyjä tavallisilla kemiallisilla kuparilinjoilla, mikä lyhentää merkittävästi läpimenoaikoja verrattuna PTFE-pohjaisiin vaihtoehtoihin. Highleap käyttää DFM-tarkastusta porausten, kuparivälien, kohdistuksen, valmiin paksuuden ja mahdollisten tiukkojen RF-ominaisuuksien tutkimiseen ennen työkalujen käyttöä. Poikkeukset tunnistetaan suunnitteluvaiheessa, jotta niistä ei tule yllätyksiä tuotannossa. Tarkat materiaaliominaisuuksien arvot tulee tarkistaa toimittajan nykyisistä dokumenteista määritellyn laadun ja rakenteen osalta.

Luotettavan valmistuksen ja piirilevyjen hankinta keraamitäytteisille levyille

Mikroaaltoteollisuudessa laitteiston validoinnin on tapahduttava nopeasti. Vaikka tarjoammekin Rogers TMM10i -piirilevyjen prototyyppien valmistusta, suosittelemme vahvasti, ettei paljaita piirilevyjä valmisteta yhdessä laitoksessa ja lähetetä sitten toiselle kolmannen osapuolen toimittajalle kokoonpanoa varten. TMM10i on uskomattoman hauras; sen siirtäminen useiden toimittajien välillä lisää merkittävästi reunojen lohkeilun ja käsittelykontaminaation riskiä.

Tämän riskin poistamiseksi Highleap Electronics toimii Rogers TMM10i -piirilevyjen toimittajana, joka toimittaa korkeataajuisia piirilevyjä kokonaisvaltaisesti. Siirrämme projektisi hallitusti erikoistuneilta korkeataajuisten piirilevyjen valmistuslinjoiltamme suoraan avaimet käteen -periaatteella toimiviin piirilevyjen kokoonpanolaitoksiimme.

Rogers TMM10i -piirilevyjen valmistajana käytämme laserdigitaalikuvausta (LDI) pitääksemme johtimien impedanssin täysin vakaana Dk 9.80:ssa, ja käytämme 3D-röntgentarkastusta (AXI) varmistaaksemme lämpömaadoituksen kattavuuden tarkastussuunnitelmaa vasten suurtehoisten RF-komponenttien alla. Tämä varmistaa, että lopputuotteesi toimii täsmälleen tarkoitetulla tavalla. Tarjousta varten anna tarkka TMM10i:n rakenne, kriittiset mitat, impedanssitavoitteet, kupari, reiät ja määrä. Täydellinen DFM-paketti mahdollistaa tarjouksen ja valmistussuunnitelman yhteensovittamisen.