การผลิต PCB ของ TMM

กระบวนการผลิต TMM ของ Rogers แตกต่างจาก FR4 ทั่วไป และแตกต่างจากวัสดุไมโครเวฟแบบอ่อนที่ใช้ PTFE เป็นส่วนประกอบหลายชนิด TMM เป็นระบบเทอร์โมเซตที่แข็งแรงซึ่งเติมด้วยเซรามิก ทำให้มีเสถียรภาพทางมิติที่ดีและมีศักยภาพในการชุบรูทะลุสูง แต่ก็หมายความว่าโครงสร้างที่บางต้องได้รับการจัดการอย่างระมัดระวัง และสารเติมแต่งเซรามิกอาจเร่งการสึกหรอของดอกสว่านและเครื่องกัด ดังนั้นคุณภาพการผลิตจึงขึ้นอยู่กับการควบคุมวัสดุ การตรวจสอบการเรียงซ้อน การออกแบบ CAM ที่คำนึงถึงคลื่นวิทยุ ความแม่นยำในการเจาะ การเตรียมรู ความสม่ำเสมอในการชุบ การเลือกพื้นผิว และการตรวจสอบด้วยการวัด

คู่มือนี้จัดทำขึ้นสำหรับวิศวกรและผู้ซื้อที่ต้องการข้อมูลอ้างอิงเชิงปฏิบัติสำหรับการผลิตก่อนที่จะเริ่มผลิตแผงวงจรพิมพ์ความถี่สูง (RF PCB) ของ TMM สำหรับการเลือกและการเปรียบเทียบเกรดของวัสดุฉนวน โปรดดูคู่มือแผงวงจรพิมพ์ความถี่สูงของ TMMสำหรับการประเมินความสามารถของซัพพลายเออร์ โปรดดูคู่มือการผลิตและการประกอบแผงวงจรพิมพ์ของ TMMสำหรับการวางแผนต้นทุนและการเตรียมเอกสารขอใบเสนอราคา (RFQ) โปรดดูคู่มือราคาแผงวงจรพิมพ์ของ TMM

คู่มือการผลิตนี้เน้นที่การปลดชั้นวัสดุ การเจาะ การเคลือบ การจัดตำแหน่ง การเคลือบโลหะ และการออกแบบเพื่อการผลิต (DFM) ที่คำนึงถึงคลื่นความถี่วิทยุ (RF) สำหรับแผงวงจร TMM โปรดใช้คู่มือที่เกี่ยวข้องด้านบนสำหรับการตัดสินใจซื้อและการประกอบ

ขอบเขตงานผลิต PCB ของ TMM สำหรับบอร์ด RF และไมโครเวฟ

สิ่งที่ผู้ผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ต้องควบคุม

การตรวจสอบการผลิตสำหรับแผงวงจรพิมพ์ TMM RF ควรระบุวิธีการสร้างแผงวงจร ขั้นตอนการผลิตใดมีความสำคัญ รายการ DFM ใดที่ต้องได้รับการยืนยัน และการควบคุมใดที่จำเป็นก่อนเริ่มการผลิต

สำหรับแผงวงจรพิมพ์ดิจิทัลมาตรฐาน ความสำเร็จในการผลิตมักถูกตัดสินโดยการทดสอบทางไฟฟ้าขั้นพื้นฐาน การยอมรับขนาด และความเข้ากันได้ในการประกอบ แต่สำหรับแผงวงจรพิมพ์ RF แบบ TMM นั้น สิ่งเหล่านั้นเป็นเพียงจุดเริ่มต้นเท่านั้น แผงวงจรยังต้องรักษาเรขาคณิตของสายส่งสัญญาณ ระยะห่างของระนาบอ้างอิง ความสมบูรณ์ของกราวด์ของรูเชื่อมต่อ พฤติกรรมการสูญเสียที่เกี่ยวข้องกับการตกแต่ง และคุณสมบัติ RF ที่กำหนดโดยขอบ แผงวงจรอาจดูดี แต่ยังไม่ผ่านการทดสอบการตอบสนองของตัวกรอง การจับคู่เสาอากาศ หรือเป้าหมายการสูญเสียการแทรก

ประสิทธิภาพ RF ในฐานะผลลัพธ์จากการผลิต

ประสิทธิภาพ RF นั้นถูกออกแบบบางส่วนในขั้นตอนการจำลอง และบางส่วนได้มาจากการผลิตจริง ค่าคงที่ไดอิเล็กตริก ความหนาของทองแดง รูปทรงของทองแดง ความกว้างของเส้น ระยะห่างของเส้น สภาพของหน้ากากบัดกรี การตกแต่งพื้นผิว และความหนาของชิ้นงานสำเร็จรูป ล้วนมีผลต่อผลลัพธ์ที่ได้จริง ผู้ผลิตไม่สามารถเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติไดอิเล็กตริกตามที่ระบุไว้ของแผ่นลามิเนตได้ แต่สามารถควบคุมการตรวจสอบความหนา การชดเชยการกัด การชุบทองแดง การเลือกการตกแต่ง การเปิดหน้ากาก และการจัดวางคูปองอิมพีแดนซ์ได้

นี่คือเหตุผลว่าทำไมการวางแผนการผลิตควรเริ่มต้นก่อนการสร้างเครื่องมือ CAM หากแบบร่างระบุเพียงว่า “วัสดุ Rogers TMM” และไม่ได้ระบุเกรด ความหนาของฉนวน น้ำหนักทองแดง การตกแต่งผิว หรือโครงสร้างความต้านทานควบคุม ผู้ผลิตจะต้องทำการคาดเดา ซึ่งการคาดเดาเหล่านั้นอาจส่งผลต่อราคา ผลผลิต และพฤติกรรม RF ที่วัดได้ แพ็กเกจไฟล์ที่สมบูรณ์จะช่วยป้องกันปัญหานี้ได้

จุดเสี่ยงในการผลิตที่ควรได้รับการตรวจสอบตั้งแต่เนิ่นๆ

พื้นที่ที่มีความเสี่ยงสูงสุดในการผลิต TMM ได้แก่ การจัดการแผ่นลามิเนตบาง การเจาะด้วยวัสดุขัดถู สาย RF แคบที่มีค่า Dk สูง รั้ว vias ที่หนาแน่น ความสมมาตรของโครงสร้างไฮบริด การเดินสายขั้นสุดท้ายใกล้กับส่วนประกอบ RF หน้ากากบัดกรีทับสายส่งสัญญาณ การเคลือบผิวที่มีนิกเกิลบนเส้นทางไมโครเวฟยาว และการทดแทนวัสดุที่ไม่ได้รับการบันทึกไว้ ปัญหาเหล่านี้ไม่ได้ทำให้บอร์ด TMM ยากโดยอัตโนมัติ เพียงแต่ต้องมีการตรวจสอบที่ถูกต้องก่อนเริ่มการผลิต

กระบวนการที่เชื่อถือได้นั้นสร้างขึ้นจากความเสี่ยงที่ทราบแล้ว วิศวกร CAM ระบุรูปทรงเรขาคณิตที่สำคัญต่อ RF วิศวกรกระบวนการเลือกขีดจำกัดการเจาะและพารามิเตอร์การกำหนดเส้นทาง วิศวกรคุณภาพกำหนดชิ้นงานตัวอย่างและการตรวจสอบ ฝ่ายจัดซื้อตรวจสอบเกรด TMM ที่แน่นอนและความพร้อมของวัสดุ เมื่อขั้นตอนเหล่านี้ได้รับการประสานงาน การผลิตก็จะอยู่ในตำแหน่งที่ดีกว่าในการสร้างรูปทรงเรขาคณิต RF ที่ทำซ้ำได้และผลผลิตที่เชื่อถือได้

ขอบเขตของเนื้อหา:บทความนี้กล่าวถึงการผลิต PCB เมื่อการออกแบบระบุให้ใช้ลามิเนต TMM ความพร้อมของวัสดุขั้นสุดท้าย ข้อกำหนดการรับรอง และรายละเอียดการเรียงซ้อนที่ได้รับการอนุมัติ ควรได้รับการยืนยันในเอกสารขอใบเสนอราคา (RFQ)

 พฤติกรรมของวัสดุ TMM และผลกระทบต่อกระบวนการผลิต

โครงสร้างเทอร์โมเซตเสริมเซรามิก

แผ่นลามิเนต Rogers TMM เป็นวัสดุไมโครเวฟแบบเทอร์โมเซตที่มีส่วนผสมของเซรามิก โครงสร้างที่มีส่วนผสมของเซรามิกช่วยให้วัสดุมีความเสถียรทางด้านมิติ ควบคุมพฤติกรรมทางไฟฟ้า และมีความแข็งแกร่งทางกล ระบบเรซินเทอร์โมเซตหมายความว่าวัสดุจะไม่อ่อนตัวและไหลเหมือนระบบเทอร์โมพลาสติกในระหว่างกระบวนการผลิตปกติ ซึ่งช่วยให้พฤติกรรมทางกลมีความสม่ำเสมอและทำให้วัสดุนี้เป็นที่น่าสนใจสำหรับการใช้งานในระบบสไตรป์ไลน์ ไมโครสไตรป์ และการใช้งานแบบชุบผ่านรูที่มีความน่าเชื่อถือสูง

จากมุมมองด้านการผลิต โครงสร้างนี้มีประโยชน์ในทางปฏิบัติสองประการ ประการแรก กระบวนการผลิต PCB แบบตัดเฉือนทั่วไปสามารถนำมาใช้ได้เมื่อโรงงานมีความเข้าใจในการจัดการลามิเนตความถี่สูง ประการที่สอง สารเติมแต่งเซรามิกทำให้การทำงานทางกล เช่น การเจาะและการกัดขึ้นรูป มีความรุนแรงกว่า FR4 มาตรฐาน ดังนั้น การเลือกเครื่องมือและข้อจำกัดด้านอายุการใช้งานของเครื่องมือจึงเป็นการควบคุมกระบวนการที่สำคัญ

การจัดการกับความละเอียดอ่อนในโครงสร้างที่บาง

แผ่น TMM มีความแข็งแรง และแผ่นที่บางกว่าอาจแตก บิ่น หรือหักได้หากถูกงอ ตกหล่น ถูกเจาะ หรือถูกขัดถูอย่างรุนแรง ขั้นตอนการจัดการควรลดแรงกดทางกลก่อนที่จะสร้างรูปแบบวงจร แผ่นควรได้รับการรองรับระหว่างการเคลื่อนย้าย จัดเก็บในแนราบ ป้องกันความเสียหายที่ขอบ และทำความสะอาดด้วยวิธีการที่ไม่ก่อให้เกิดแรงงอที่ไม่จำเป็น

เรื่องนี้สำคัญเพราะความเสียหายจากการจัดการในช่วงแรกอาจปรากฏให้เห็นในภายหลังในรูปของการสูญเสียผลผลิต รอยบิ่นเล็กๆ ที่ขอบอาจกลายเป็นปัญหาในการเดินสาย รอยแตกเล็กๆ อาจทำให้แผงเสาอากาศบางๆ อ่อนแอลง รูที่เจาะไม่เรียบอาจส่งผลต่อการจัดวางตำแหน่ง การผลิตที่ดีเริ่มต้นด้วยการดูแลวัสดุ ไม่ใช่ด้วยการเจาะรู

ความทนทานต่อสารเคมีและมาตรฐานความเข้ากันได้กับแผ่นวงจรพิมพ์ (PWB)

วัสดุ TMM ได้รับการออกแบบมาให้ทนต่อสารเคมีหลายชนิดในกระบวนการผลิตแผ่นวงจรพิมพ์ ความเข้ากันได้นี้ช่วยให้สามารถใช้กระบวนการสร้างภาพ การกัด และการเคลือบโลหะบนแผ่นวงจรพิมพ์แบบมาตรฐานได้ เมื่อช่วงกระบวนการเหมาะสมสำหรับโครงสร้างที่ระบุไว้ แตกต่างจากวัสดุพื้นฐานที่ทำจาก PTFE หลายชนิด โดยทั่วไปแล้ว TMM ไม่จำเป็นต้องใช้วิธีการเตรียมรูแบบพิเศษเช่นเดียวกับวัสดุอื่นๆ

ความเข้ากันได้ของกระบวนการผลิตไม่ได้หมายความว่าสามารถคัดลอกพารามิเตอร์ FR4 ทุกอย่างได้โดยตรง ผู้ผลิตยังคงต้องตรวจสอบการเตรียมพื้นผิวทองแดง คุณภาพการเจาะ ลักษณะพื้นผิวของผนังรู การชดเชยการกัดกร่อน ความสม่ำเสมอของการชุบ และคุณภาพการเดินสายเทียบกับฟังก์ชัน RF ของบอร์ด

การเลือกเกรด TMM เป็นข้อมูลป้อนเข้าในการผลิต

การเลือกเกรด TMM ส่งผลต่อทั้งการออกแบบทางไฟฟ้าและการวางแผนการผลิต เกรด Dk ต่ำ เช่น TMM3 และ TMM4 มักจะสร้างสาย RF ที่กว้างกว่าสำหรับอิมพีแดนซ์เดียวกัน ในขณะที่เกรด Dk สูง เช่น TMM10, TMM10i และ TMM13i รองรับการย่อขนาดวงจร แต่สามารถสร้างรูปทรงที่แคบกว่าและมีความไวต่อการกัดกร่อนที่มากขึ้น เกรดที่เลือกยังส่งผลต่อความพร้อมใช้งานของลามิเนต การวางแผนแผง และในบางกรณี ความคาดหวังในการเจาะรูด้วย

แผนผังกระบวนการผลิต PCB ของ Rogers TMM

การยืนยันวัสดุและการตรวจสอบทางวิศวกรรม

กระบวนการผลิตเริ่มต้นด้วยการยืนยันเกรด TMM ที่แน่นอน ความหนาของฉนวน การหุ้มทองแดง น้ำหนักทองแดง รูปแบบแผง จำนวนชั้น โครงสร้าง การตกแต่งพื้นผิว และข้อกำหนดด้านเอกสาร ขั้นตอนนี้ควรดำเนินการก่อนการอนุมัติราคาสำหรับงานที่ซับซ้อน เนื่องจากข้อมูลวัสดุที่ไม่ครบถ้วนอาจเปลี่ยนแปลงระยะเวลานำส่งและต้นทุน หากเป็นการสั่งซื้อซ้ำ ผู้ผลิตควรเปรียบเทียบเวอร์ชันใหม่กับโครงสร้างและการบันทึกกระบวนการก่อนหน้า

การตรวจสอบทางวิศวกรรมควรระบุคุณลักษณะที่สำคัญต่อคลื่นความถี่วิทยุ (RF) ด้วย ได้แก่ สาย 50 โอห์ม ช่องว่างของตัวนำคลื่นแบบระนาบร่วมที่มีการต่อลงดิน ตัวกรองแบบต่อขอบ เสาอากาศแบบแพทช์ ความยาวของตัวเรโซเนเตอร์ จุดเริ่มต้นของตัวเชื่อมต่อ รั้วเวีย ขอบเขตของโพรง และอาร์เรย์เวียระบายความร้อน คุณลักษณะเหล่านี้ไม่ควรเปลี่ยนแปลงโดยการแก้ไข CAM ตามปกติโดยไม่ได้รับการอนุมัติ

การเตรียมชั้นและการสร้างลวดลายทองแดง

สำหรับแผ่นวงจรพิมพ์ TMM ด้านเดียวและสองด้าน รูปแบบทองแดงด้านนอกจะถูกสร้างภาพและกัดเพื่อสร้างรูปทรงเรขาคณิต RF สำหรับโครงสร้างหลายชั้นหรือแบบไฮบริด ชั้นในจะถูกเตรียมก่อน ตามด้วยการเคลือบและการประมวลผลชั้นนอก เป้าหมายหลักของการผลิตไม่ใช่เพียงแค่การกำจัดทองแดงที่ไม่ต้องการออกไป เป้าหมายคือการสร้างรูปทรงเรขาคณิต RF ที่เสร็จสมบูรณ์ซึ่งตรงกับแบบจำลองการออกแบบ

การกัดลายวงจรต้องคำนึงถึงความหนาของทองแดง รูปทรงของทองแดง ความกว้างของลายวงจร ระยะห่างระหว่างเส้น ผลกระทบของการชุบ และความสม่ำเสมอของแผง ทองแดงเกรด Dk สูงอาจทำให้เส้นแคบลง ทำให้ความคลาดเคลื่อนเล็กน้อยจากการกัดลายวงจรมีความสำคัญมากขึ้น เมื่อความกว้างของเส้นเป็นส่วนหนึ่งของอิมพีแดนซ์หรือเรโซแนนซ์ การตรวจสอบควรเน้นที่ขนาดของชิ้นงานสำเร็จรูป ไม่ใช่ขนาดของชิ้นงานเพียงอย่างเดียว

การเจาะ การเคลือบโลหะ และการตกแต่งขั้นสุดท้าย

การเจาะจะสร้างรูทะลุ รูสำหรับรั้ว รูสำหรับติดตั้ง รูสำหรับตัวเชื่อมต่อ รูสำหรับระบายความร้อน และรูสำหรับเครื่องมือ สารเติมแต่งเซรามิกใน TMM ทำให้เครื่องมือมีอายุการใช้งานสั้นกว่า FR4 ดังนั้นจึงต้องควบคุมการสึกหรอของดอกสว่าน หลังจากเจาะแล้ว การเตรียมรู การเคลือบโลหะ และการชุบ จะสร้างท่อทองแดงที่ให้การเชื่อมต่อทางไฟฟ้าและการต่อลงดินคลื่นวิทยุ

หลังจากกระบวนการผลิตทองแดงแล้ว แผงวงจรจะได้รับการเคลือบสารกันบัดกรี (ถ้ามี) การตกแต่งพื้นผิว การเดินสาย การทดสอบทางไฟฟ้า การวัดค่าความต้านทาน (ถ้าจำเป็น) การตรวจสอบขั้นสุดท้าย และการบรรจุภัณฑ์ งานที่ต้องการความน่าเชื่อถือสูงอาจต้องมีการตรวจสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์ ใบรับรองวัสดุ บันทึกการเรียงชั้น รายงานความหนาของการชุบ และใบรับรองความสอดคล้อง ทีมงานฝ่ายผลิตควรควบคุมการเจาะและการเตรียมรู เนื่องจากปริมาณสารเติมแต่งอาจส่งผลต่อการสึกหรอของเครื่องมือและคุณภาพของผนังรู การเคลือบ การจัดตำแหน่ง และการกำหนดรายละเอียดของทองแดงควรได้รับการควบคุมให้สอดคล้องกับการเรียงชั้นที่เสร็จสมบูรณ์ เพื่อไม่ให้ชั้น RF ถูกมองว่าเป็นชั้นหลายชั้นทั่วไป ค่าคุณสมบัติของวัสดุที่แน่นอนควรได้รับการตรวจสอบกับเอกสารของผู้จำหน่ายลามิเนตในปัจจุบันสำหรับเกรดและโครงสร้างที่ระบุ

การวางแผนการเรียงซ้อนก่อน CAM และเครื่องมือ

บอร์ด TMM ด้านเดียวและสองด้าน

แผ่นวงจร TMM แบบด้านเดียวและสองด้านเป็นที่นิยมใช้สำหรับเสาอากาศแบบแพทช์ ตัวกรอง ตัวเชื่อมต่อ วงจรจับคู่กำลังขยาย อุปกรณ์ทดสอบ RF และวงจรไมโครเวฟแบบง่ายๆ โครงสร้างเหล่านี้อาจดูเรียบง่าย แต่พฤติกรรม RF ของพวกมันอาจมีความไวสูงต่อความหนาของฉนวน ความหนาของทองแดง ความกว้างของเส้นลวด สารเคลือบกันบัดกรี และการตกแต่งพื้นผิว

สำหรับแผ่นวงจรสองชั้นที่มีโครงสร้างแบบ vias fence หรือโครงสร้าง coplanar ที่ต่อลงดิน คุณภาพการเจาะและการชุบโลหะจะกลายเป็นส่วนหนึ่งของเส้นทาง RF รูปแบบ vias ที่ต่อลงดินควรสามารถผลิตได้จริง ไม่ใช่แค่เพียงเหมาะสมทางไฟฟ้าเท่านั้น รูขนาดเล็กมาก อาร์เรย์ที่หนาแน่น และอัตราส่วนความสูงต่อความกว้างสูง ควรได้รับการตรวจสอบตั้งแต่เนิ่นๆ เพราะส่งผลต่อการชุบโลหะ ต้นทุน และความน่าเชื่อถือ

โครงสร้าง TMM หลายชั้น

แผ่นวงจรพิมพ์แบบหลายชั้นของ Rogers TMM ใช้เมื่อวงจรต้องการชั้น RF ที่ฝังอยู่ภายใน, สไตรป์ไลน์, ระนาบป้องกัน, การเดินสายเพิ่มเติม, การกระจายพลังงาน หรือความทนทานต่อสภาพแวดล้อม ผู้ผลิตต้องตรวจสอบการจัดวางตำแหน่ง วิธีการเคลือบ วัสดุเชื่อมประสาน ความหนาขั้นสุดท้าย อัตราส่วนความกว้างต่อความสูงของรูเคลือบ และการสัมผัสความร้อน โครงสร้างชั้นต่างๆ ควรมีความสมดุลและบันทึกไว้ เพื่อให้ฝ่ายผลิตสามารถผลิตซ้ำได้ตามคุณภาพที่กำหนด

โครงสร้าง Stripline และ RF แบบฝังใต้ดินต้องการความร่วมมือที่แน่นแฟ้นกว่าโครงสร้างดิจิทัลแบบหลายชั้นทั่วไป ฉนวนเหนือและใต้ลายวงจร RF ความหยาบของทองแดง ความหนาของการชุบ และความสมบูรณ์ของระนาบอ้างอิง ล้วนส่งผลต่ออิมพีแดนซ์และการสูญเสียการแทรก การออกแบบที่จำลองด้วยความหนาของชั้นยึดติดแบบหนึ่ง อาจเปลี่ยนแปลงไปหากการผลิตใช้กาวหรือระบบพรีเพรกแบบอื่น

โครงสร้างแบบไฮบริด TMM และ FR4

การใช้แผ่นวงจรแบบไฮบริด TMM และ FR4 นั้นเหมาะสมเมื่อมีเพียงหนึ่งหรือสองชั้นเท่านั้นที่ทำหน้าที่ส่งสัญญาณ RF และชั้นที่เหลือทำหน้าที่ควบคุมดิจิทัล พลังงานความถี่ต่ำ การป้องกัน หรือการรองรับทางกล วิธีนี้สามารถลดการใช้ลามิเนตคุณภาพสูงได้ แต่ก็เพิ่มความซับซ้อนในการเลือกวัสดุและการเคลือบ การใช้แผ่นวงจรแบบไฮบริดไม่ควรถูกมองว่าเป็นการทดแทนวัสดุแบบง่ายๆ

ชั้น RF ควรคงอยู่บนวัสดุและความหนาของฉนวนที่ใช้ในแบบจำลอง ส่วนชั้นที่ไม่ใช่ RF สามารถใช้ FR4 หรือวัสดุที่เข้ากันได้อื่นๆ หากมีการตรวจสอบเรื่องการบิดเบี้ยว การขยายตัวตามแกน z พฤติกรรมการยึดเกาะ และความน่าเชื่อถือของรูเคลือบแล้ว สำหรับการวางแผนเชิงพาณิชย์ของการสร้างแบบไฮบริดเทียบกับการสร้างแบบ TMM ทั้งหมด คู่มือราคา PCB TMM ของ Rogers จะอธิบายว่าการตัดสินใจเกี่ยวกับการจัดเรียงชั้นมีผลต่อราคาอย่างไร

หมายเหตุการเรียงซ้อนของการออกแบบเพื่อการผลิต

แบบร่างการผลิตที่ดีควรระบุเกรด TMM ที่แน่นอน ความหนาของแกน น้ำหนักทองแดง ทองแดงสำเร็จรูป ผิวสำเร็จ สภาพของหน้ากากบัดกรี โครงสร้างอิมพีแดนซ์ ค่าความคลาดเคลื่อนของไดอิเล็กทริก และเกณฑ์การยอมรับ นอกจากนี้ยังควรระบุข้อกำหนดห้ามทดแทนใดๆ ด้วย วลี “หรือเทียบเท่า” ควรใช้ด้วยความระมัดระวัง เนื่องจากวัสดุเชิงกลที่เทียบเท่ากันอาจไม่ใช่วัสดุ RF ที่เทียบเท่ากัน

หากโครงสร้างวงจรยังอยู่ในระหว่างการพัฒนา ทีมวิศวกรรมควรขอให้ผู้เชี่ยวชาญด้านการออกแบบเพื่อการผลิต (DFM) ตรวจสอบก่อนการวางจำหน่ายขั้นสุดท้าย ผู้ผลิตมักจะสามารถแนะนำการปรับความกว้างของเส้น การจัดวางชิ้นส่วนตัวอย่าง ผ่านการปรับปรุงอัตราส่วนภาพ หรือการเปลี่ยนแปลงการจัดเรียงแผงก่อนการผลิตครั้งแรก การเปลี่ยนแปลงเหล่านั้นจะทำได้ง่ายกว่าก่อนที่จะเริ่มการปรับแต่งคลื่นความถี่วิทยุ (RF) และการตรวจสอบคุณสมบัติ

การสร้างภาพ การแกะสลัก และการควบคุมรูปทรงเรขาคณิต RF ที่สำคัญ

การป้องกัน CAM ของทองแดงที่สำคัญต่อคลื่นความถี่วิทยุ

วิศวกร CAM มักทำการปรับแต่งแผ่นรอง เศษทองแดง ช่องเปิดของหน้ากาก วงแหวน และระยะห่างจากการผลิตบนแผงวงจรทั่วไป บนแผงวงจร RF ของ Rogers TMM การแก้ไขที่คล้ายกันนี้สามารถเปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพได้ ขนาดของแผ่นเสาอากาศ ความยาวของเรโซเนเตอร์ ช่องว่างระหว่างนิ้ว ระยะห่างจากพื้นดินของ GCPW แผ่นรองส่งสัญญาณ ระยะห่างจากรั้วไวต์ และโครงสร้างที่เชื่อมต่อขอบ อาจเป็นมิติของวงจรที่มีผลต่อการทำงาน

แบบร่างสำหรับการผลิตควรระบุคุณลักษณะที่สำคัญและค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ หากผู้ออกแบบไม่ได้ระบุไว้ ผู้ผลิตควรสอบถามก่อนที่จะทำการเปลี่ยนแปลงชิ้นส่วนทองแดง การเปลี่ยนแปลง CAM เล็กน้อยที่ช่วยปรับปรุงกระบวนการผลิตอาจส่งผลต่อความถี่ศูนย์กลางหรือความยาวเฟสได้เช่นกัน วิธีแก้ปัญหาที่ถูกต้องไม่ใช่การห้ามแก้ไข CAM แต่เป็นการแยกแยะการแก้ไขตามปกติในกระบวนการผลิตออกจากการเปลี่ยนแปลงรูปทรงเรขาคณิตที่เกี่ยวข้องกับคลื่นวิทยุ

การชดเชยการกัดเซาะสำหรับความกว้างของเส้นที่เสร็จสมบูรณ์

ความกว้างของเส้น RF ควรได้รับการควบคุมในฐานะคุณสมบัติที่เสร็จสมบูรณ์ ไม่ใช่แค่คุณสมบัติของงานศิลปะ การชดเชยการกัดกร่อนต้องคำนึงถึงความหนาของทองแดง รูปทรงของทองแดง กลยุทธ์การชุบ ความหนาแน่นของเส้น และตำแหน่งของแผง สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับเกรด TMM ที่มีค่า Dk สูง ซึ่งอิมพีแดนซ์เป้าหมายอาจต้องการเส้นที่แคบกว่าและช่องว่างที่เล็กกว่า

การตรวจสอบความกว้างของเส้นที่เสร็จสมบูรณ์ควรเชื่อมโยงกับโครงสร้าง RF จริง การวัดเพียงเส้นทั่วไปบนแผงควบคุมอาจไม่แสดงถึงช่องว่างของตัวกรองแบบคู่หรือจุดเริ่มต้นของตัวเชื่อมต่อ เมื่อการออกแบบมีโครงสร้างอิมพีแดนซ์หลายแบบ แต่ละรูปทรงเรขาคณิตที่สำคัญควรมีค่าความคลาดเคลื่อนที่กำหนดและกลยุทธ์การวัดที่ชัดเจน

การย่อขนาด High-Dk และความไวต่อการกัดกร่อน

โดยทั่วไปมักเลือกใช้โลหะผสม TMM ที่มีค่า Dk สูงเพื่อลดขนาดวงจร การย่อขนาดเป็นสิ่งที่มีคุณค่า แต่ก็ทำให้การผลิตขนาดเล็กมีความสำคัญมากขึ้น การเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยในความกว้างของตัวเรโซเนเตอร์ ช่องว่าง ขอบเสาอากาศ หรือสายป้อนสัญญาณ อาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดเป็นเปอร์เซ็นต์ที่มากกว่าการเปลี่ยนแปลงแบบเดียวกันในขนาดที่กว้างกว่าในแบบวงจรที่มีค่า Dk ต่ำ

ผู้ผลิตควรประเมินว่ากฎการออกแบบนั้นสอดคล้องกับเกรด TMM และน้ำหนักทองแดงที่เลือกหรือไม่ หากแผงวงจรที่มีค่า Dk สูงมีช่องว่างที่แคบมาก ราคาและระยะเวลานำส่งควรรวมถึงการตรวจสอบและความเสี่ยงด้านผลผลิตที่จำเป็นในการควบคุมช่องว่างเหล่านั้น สำหรับรูปแบบเฉพาะของไมโครเวฟ คู่มือ PCB ไมโครเวฟ TMM ของ Rogers จะอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีที่รูปทรงเรขาคณิต การสูญเสีย และความคลาดเคลื่อนในการผลิตมีปฏิสัมพันธ์กัน

ความสมดุลของทองแดงและความเสถียรของมิติ

ความสมดุลของทองแดงส่งผลต่อพฤติกรรมของแผงวงจร ความสม่ำเสมอของการกัดกรด และความเสถียรทางกล การกระจายตัวของทองแดงที่ไม่สมดุลอาจทำให้เกิดการบิดเบี้ยวหรือความแปรปรวนของกระบวนการเฉพาะจุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโครงสร้างแบบไฮบริด แผงวงจร RF บางครั้งมีระนาบกราวด์ขนาดใหญ่ด้านหนึ่งและมีส่วนประกอบสัญญาณที่เบาบางอีกด้านหนึ่ง ดังนั้นโครงสร้างและการจัดวางแผงวงจรควรได้รับการตรวจสอบเพื่อความเสถียรของกระบวนการ

แผ่นทองแดงจำลองอาจช่วยในกระบวนการผลิตได้ แต่ห้ามวางไว้ในตำแหน่งที่เปลี่ยนแปลงการเชื่อมต่อคลื่นวิทยุ การแผ่รังสีของเสาอากาศ การต่อลงดิน หรือการแยกสัญญาณ การปรับสมดุลด้วยทองแดงใกล้กับโครงสร้างคลื่นวิทยุใดๆ ควรได้รับการอนุมัติจากวิศวกรคลื่นวิทยุ

การเจาะและการเตรียมรูสำหรับ TMM ที่บรรจุเซรามิก

สารอุดเซรามิกขัดถูและการสึกหรอของเครื่องมือ

สารเติมแต่งเซรามิกใน TMM ทำให้การเจาะมีความหยาบกว่าการเจาะ FR4 ทั่วไป การสึกหรอของเครื่องมืออาจทำให้ผนังรูหยาบขึ้น เกิดความร้อนมากขึ้น เกิดความเสียหายที่พื้นผิวคล้ายรอยเปื้อน แตกหัก และมีความเสี่ยงต่อการชุบ ผู้ผลิตที่มีความสามารถจะจัดการปัญหานี้ได้โดยการใช้ดอกสว่านคาร์ไบด์ที่เหมาะสม จำกัดจำนวนครั้งในการเจาะ ควบคุมความเร็วรอบและปริมาณเศษโลหะ และตรวจสอบคุณภาพของดอกสว่านก่อนการชุบ

การสึกหรอของเครื่องมือไม่ใช่แค่ปัญหาด้านต้นทุนเท่านั้น แต่ยังเป็นปัญหาด้านความน่าเชื่อถือด้วย แผงวงจร RF มักมีรูต่อลงดิน รูต่อคอนเนคเตอร์ และรูระบายความร้อนจำนวนมาก หากคุณภาพการเจาะลดลงทั่วทั้งแผง ความน่าเชื่อถือของการต่อลงดิน RF และรูเคลือบก็จะลดลงไปพร้อมกันด้วย

รูสำหรับเครื่องมือถูกเจาะด้วยสว่านแทนการตอกด้วยเครื่องเจาะ

ควรเจาะรูสำหรับเครื่องมือและรูยึดแทนการใช้เครื่องเจาะ การใช้เครื่องเจาะอาจทำให้เกิดรอยแตก รอยร้าว และขอบรูไม่เรียบในวัสดุเซรามิกแข็ง การเจาะรูสำหรับเครื่องมือช่วยปรับปรุงการจัดตำแหน่งและลดความเสียหายทางกล ซึ่งมีความสำคัญต่อการสร้างภาพ การเคลือบ การตัด และการจัดแนวชิ้นงานทดสอบ

นี่เป็นรายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ ที่แสดงให้เห็นถึงความพร้อมของกระบวนการ ผู้ผลิตที่ปฏิบัติต่อ TMM เหมือนแผ่นโลหะแข็งทั่วไป อาจทำให้เกิดความเสียหายที่ไม่จำเป็นก่อนที่แผงวงจร RF จะเข้าสู่กระบวนการหลัก วิธีการเจาะรูควรเป็นส่วนหนึ่งของคำแนะนำในการทำงานสำหรับงาน TMM

การควบคุมพารามิเตอร์การเจาะและขีดจำกัดจำนวนครั้งที่เจาะโดนชิ้นงาน

ควรปรับพารามิเตอร์การเจาะให้เหมาะสมกับเส้นผ่านศูนย์กลางรู ความหนาของวัสดุ ความสูงของกองวัสดุ และสภาพของเครื่องมือ ความเร็วรอบแกนหมุนที่เหมาะสม การป้อนวัสดุที่ควบคุมได้ และการระบายเศษวัสดุที่เชื่อถือได้ จะช่วยลดความร้อนและรักษาคุณภาพของผนังรู ควรจำกัดจำนวนครั้งในการเจาะให้เข้มงวดกว่าค่าประมาณทั่วไปของดอกสว่าน FR4 เนื่องจากวัสดุที่เติมเซรามิกอาจทำให้อายุการใช้งานของดอกสว่านสั้นลง

สำหรับแผงวงจรที่มีรูเจาะหนาแน่น ควรตรวจสอบปริมาณการเจาะทั้งหมดและตำแหน่งของรูที่สำคัญ รูสำหรับส่งสัญญาณ RF รูสำหรับเชื่อมต่อ และรูระบายความร้อน อาจต้องได้รับการตรวจสอบอย่างละเอียดมากกว่ารูทางกลที่ไม่สำคัญ เมื่อแผงวงจรมีรูเจาะจำนวนมาก คุณภาพการเจาะควรนำมาพิจารณาในการกำหนดราคาและระยะเวลาการส่งมอบด้วย

การกำจัดคราบทางเคมีและลักษณะพื้นผิวผนังรู

โดยปกติแล้ว TMM ไม่จำเป็นต้องมีการเตรียมพื้นผิวผนังรูแบบพิเศษคล้าย PTFE ก่อนการเคลือบ อย่างไรก็ตาม การขจัดคราบทางเคมีอย่างควบคุมสามารถปรับปรุงลักษณะพื้นผิวผนังหลังการเจาะและช่วยให้การเคลือบโลหะดีขึ้น กระบวนการนี้ควรทำความสะอาดและเตรียมผนังโดยไม่ใช้การกัดเซาะที่รุนแรงเกินความจำเป็น เว้นแต่ข้อกำหนดเฉพาะของการสร้างชิ้นงานจะกำหนดไว้เป็นอย่างอื่น

เป้าหมายในทางปฏิบัติเรียบง่าย คือ การสร้างผนังรูที่สามารถเคลือบโลหะได้อย่างสม่ำเสมอ ผนังที่สะอาดและมั่นคงจะช่วยรองรับการเคลือบทองแดงแบบไร้กระแสไฟฟ้าหรือการเคลือบโดยตรง ผนังที่หยาบหรือเสียหายอาจทำให้เกิดข้อบกพร่องในการเคลือบ ช่องว่าง หรือจุดอ่อน ซึ่งจะเสียหายในภายหลังภายใต้ความเครียดจากความร้อน

โดยพิจารณาจากอัตราส่วนภาพและความหนาของแผ่นกระดาน

อัตราส่วนความกว้างต่อความยาวของรูเชื่อมต่อมีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อแผ่นวงจร TMM มีความหนา หรือเมื่อโครงสร้างแบบไฮบริดผสมผสาน TMM กับวัสดุอื่นๆ แผ่นวงจรหนาที่มีรูเชื่อมต่อขนาดเล็กอาจดูดีในแบบ CAD แต่จะทำให้การชุบโลหะยากขึ้น การออกแบบ RF มักใช้รูเชื่อมต่อกราวด์ที่มีความหนาแน่นสูง ดังนั้นควรตรวจสอบกลยุทธ์การใช้รูเชื่อมต่อโดยรวมเทียบกับความสามารถในการผลิต

นักออกแบบควรหลีกเลี่ยงการเจาะรูเล็กๆ ที่ไม่จำเป็น หากสามารถใช้ vias ขนาดใหญ่กว่าเพื่อตอบสนองประสิทธิภาพ RF ได้ นอกจากนี้ ควรตรวจสอบวงแหวนรอบรู (annular rings) แผ่นรองรับ (capture pads) และระยะห่างรอบๆ vias fences ด้วย การต่อสายดิน RF ที่ดีไม่ได้หมายความว่าต้องละเลยข้อจำกัดในการผลิต แต่ต้องสร้างสมดุลระหว่างความต้องการทางแม่เหล็กไฟฟ้ากับความสามารถในการเจาะและชุบโลหะ

การชุบโลหะ, ความน่าเชื่อถือของ PTH และโครงสร้าง Via

ความน่าเชื่อถือของรูเคลือบโลหะเป็นข้อได้เปรียบของ TMM

พฤติกรรมการขยายตัวทางความร้อนของ TMM สามารถรองรับการออกแบบรูทะลุชุบโลหะที่เชื่อถือได้ในแผงวงจร RF ที่มีความน่าเชื่อถือสูง คุณลักษณะของวัสดุนี้มีประโยชน์ แต่ไม่ได้ขจัดความจำเป็นในการเจาะและการชุบที่ดี คุณภาพของแกนทองแดงสุดท้ายยังคงขึ้นอยู่กับคุณภาพของผนังรู การทำความสะอาด การตกตะกอน ความหนาของการชุบด้วยไฟฟ้า และการตรวจสอบ

ในแผงวงจร RF นั้น vias มักเป็นโครงสร้างทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีฟังก์ชันการทำงาน vias สำหรับกราวด์ทำหน้าที่ควบคุมการกักเก็บสนามแม่เหล็ก vias สำหรับระบายความร้อนทำหน้าที่ระบายความร้อนจากอุปกรณ์ไฟฟ้า vias สำหรับเชื่อมต่อทำหน้าที่ปรับรูปร่างกระแสไฟกลับ ดังนั้น vias ที่ชำรุดจึงอาจทำให้คุณภาพสัญญาณ RF ลดลงก่อนที่จะปรากฏเป็นเพียงวงจรเปิดธรรมดา

พื้นดินผ่านรั้วและเส้นทางส่งสัญญาณ RF กลับมา

รูเจาะลงดิน (Ground vias) เป็นเรื่องปกติในตัวนำคลื่นแบบระนาบร่วมที่มีการต่อลงดิน ตัวกรอง วงจรขยายกำลัง โซนป้องกัน และโมดูล RF ที่มีการแยกสูง การผลิตต้องรักษาตำแหน่งของรู ขนาดรูที่เจาะ คุณภาพการชุบ และความต่อเนื่องของการต่อลงดิน รูเจาะลงดินที่หายไปหรือชุบไม่ดีอาจเพิ่มการแผ่รังสี การเชื่อมต่อ หรือความไม่ตรงกันของการปล่อยคลื่น

การตรวจสอบ DFM ควรตรวจสอบระยะห่าง วงแหวนรอบรู การสภาพของหน้ากากบัดกรี และความเป็นไปได้ในการชุบ หากระยะห่างของรูเชื่อมต่อแคบเกินไปสำหรับความหนาของแผ่นวงจรที่เลือก ผู้ออกแบบอาจต้องปรับรูปแบบของรั้วรูเชื่อมต่อ รั้วรูเชื่อมต่อที่ไม่สามารถผลิตซ้ำได้จะไม่ถือเป็นขอบเขต RF ที่เชื่อถือได้

ความน่าเชื่อถือของรูระบายความร้อนและตัวขยายกำลัง

แผงวงจรขยายกำลังมักใช้รูระบายความร้อน (thermal vias) ใต้แผ่นรองอุปกรณ์เพื่อถ่ายเทความร้อนไปยังระนาบกราวด์ ตัวนำโลหะ หรือแผ่นกระจายความร้อน รูระบายความร้อนเหล่านี้ต้องสามารถผลิตได้ มีการชุบอย่างสม่ำเสมอ และเข้ากันได้กับข้อกำหนดในการบัดกรี หากรูระบายความร้อนเปิด อุด ปิด หรือคลุมด้วยวัสดุใดๆ แบบร่างการผลิตควรระบุข้อกำหนดนั้นอย่างชัดเจน

การออกแบบรูระบายความร้อนควรคำนึงถึงช่องว่างในการประกอบ การไหลของตะกั่วบัดกรี ความเรียบของแผ่นวงจร และการสัมผัสด้านหลัง การจัดเรียงรูระบายความร้อนที่หนาแน่นจะช่วยเพิ่มการไหลของความร้อนได้ก็ต่อเมื่อโครงสร้างที่ผลิตมีความน่าเชื่อถือ และความร้อนมีเส้นทางที่แท้จริงในการถ่ายเทผ่านแผ่นลามิเนต พฤติกรรมทางความร้อนและการวางแผนราคาสำหรับโครงสร้างเหล่านี้มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับคู่มือ PCB ที่มีเสถียรภาพทางอุณหภูมิของ TMM

การตัดด้วยกล้องจุลทรรศน์เป็นเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้องของการผลิต

การตัดชิ้นเนื้อขนาดเล็กมีประโยชน์เมื่อแผงวงจร TMM มีข้อกำหนดด้านความน่าเชื่อถือสูง มีรูเชื่อมต่อขนาดเล็ก มีรั้วรูเชื่อมต่อหนาแน่น โครงสร้างหนา หรือต้องเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ การตัดชิ้นเนื้อขนาดเล็กช่วยยืนยันความหนาของชั้นเคลือบ คุณภาพของผนังรู สภาพของวงแหวนรอบรู และความสมบูรณ์ของลามิเนต สำหรับโครงการที่สำคัญ การตัดชิ้นเนื้อขนาดเล็กสามารถทำได้กับชิ้นงานตัวอย่างแทนการสุ่มตัวอย่างแบบทำลายจากผลิตภัณฑ์จริง

รายงานการวิเคราะห์ภาคตัดขวางระดับจุลภาคไม่ได้ทดแทนการทดสอบ RF แต่ช่วยอธิบายความเสี่ยงด้านความน่าเชื่อถือได้ หากแผงวงจรเสียหายหลังจากผ่านการทดสอบด้วยความร้อน การวิเคราะห์ภาคตัดขวางระดับจุลภาคสามารถแยกแยะความล้าของรูเชื่อมต่อ ช่องว่างในการชุบ รอยแตกของเรซิน และปัญหาที่เกิดจากการประกอบได้

การกำหนดเส้นทาง คุณภาพขอบ และการขึ้นรูปเชิงกล

การกำหนดเส้นทางเป็นวิธีการสร้างโปรไฟล์ขั้นสุดท้ายที่เหมาะสมที่สุด

โดยทั่วไปแล้ว การกำหนดเส้นทาง (Routing) เป็นวิธีที่นิยมใช้สำหรับการออกแบบวงจรและรูปทรงขั้นสุดท้ายของแผงวงจร TMM เนื่องจากช่วยให้ได้ขอบที่ควบคุมได้และหลีกเลี่ยงความเสี่ยงที่จะเกิดความเสียหายจากการเจาะหรือการกรีด คุณภาพของขอบมีความสำคัญเพราะแผงวงจร RF จำนวนมากวางส่วนประกอบการทำงานไว้ใกล้กับขอบของแผงวงจร เสาอากาศแบบแพทช์ ตัวเชื่อมต่อแบบปล่อยที่ขอบ ช่องว่าง ร่อง และโครงสร้างที่เชื่อมต่อกัน ล้วนอาจได้รับผลกระทบจากขอบที่หยาบหรือเสียหายได้

การกัดขึ้นรูปควรใช้เครื่องมือคาร์ไบด์ที่เหมาะสม ควบคุมอัตราป้อนและความเร็ว และคำนึงถึงอายุการใช้งานของเครื่องมือ การตั้งค่าที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับความหนาของวัสดุ การเรียงซ้อน ปริมาณทองแดง ความซับซ้อนของรูปทรง และความคลาดเคลื่อนของขอบ เช่นเดียวกับการเจาะ การกัดขึ้นรูปวัสดุ TMM ที่เติมเซรามิกควรได้รับการจัดการในฐานะกระบวนการทางกลที่ควบคุมได้ ไม่ใช่สิ่งที่คิดขึ้นมาทีหลัง

คุณลักษณะ RF ที่กำหนดโดยขอบและโครงร่างเสาอากาศ

แผงวงจรเสาอากาศและแผงวงจรไมโครเวฟมักใช้ขอบแผงวงจรเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้าง RF ความหยาบของขอบ รอยขรุขระ การแตกของลามิเนต หรือค่าความคลาดเคลื่อนของรูปทรงที่ไม่ถูกต้อง อาจส่งผลต่อการสั่นพ้อง พฤติกรรมการแผ่รังสี หรือความพอดีของขั้วต่อ หากขอบมีความสำคัญต่อ RF แบบร่างควรระบุค่าความคลาดเคลื่อนและคุณภาพของพื้นผิวให้ชัดเจน

สำหรับรูปแบบเฉพาะของเสาอากาศคู่มือ PCB สำหรับเสาอากาศของ TMMอธิบายว่าความเสถียรของวัสดุ รูปทรงเรขาคณิตของทองแดง และการควบคุมโครงร่างส่งผลต่อพฤติกรรมของเสาอากาศอย่างไร จากมุมมองด้านการผลิต สิ่งสำคัญคือต้องหลีกเลี่ยงการมองโครงร่างของเสาอากาศเหมือนรูปทรงทางกลทั่วไป

ร่อง ช่องว่าง และรอยตัดภายใน

ช่องและโพรงเป็นส่วนประกอบที่พบได้ทั่วไปในโมดูลไมโครเวฟ ตัวกรอง แผ่นป้องกัน บริเวณเชื่อมต่อ และบริเวณติดตั้งทางกล ควรตรวจสอบคุณลักษณะเหล่านี้ในเรื่องรัศมีขั้นต่ำ การเข้าถึงเครื่องมือ ระยะห่างของทองแดง การควบคุมครีบ และความคลาดเคลื่อนของขนาด มุมภายในที่แหลมคมอาจไม่เหมาะสมสำหรับการตัดแต่ง และอาจทำให้เกิดการกระจุกตัวของความเค้นได้

หากขอบเขตของช่องว่างส่งผลต่อพฤติกรรมของชิ้นงาน ผู้ออกแบบควรทำเครื่องหมายว่าเป็นส่วนสำคัญ แต่ถ้าเป็นเพียงช่องว่างทางกล ผู้ผลิตอาจมีความยืดหยุ่นมากกว่า การจำแนกประเภทที่ชัดเจนช่วยให้ผู้ผลิตรักษาประสิทธิภาพโดยไม่คิดราคาเกินจริงสำหรับรายละเอียดที่ไม่สำคัญ

กลยุทธ์การจัดแผงและการใช้แท็บ

การแบ่งแผงมีผลต่อการจัดการ การเดินสาย การประกอบ และคุณภาพของแผงวงจรขั้นสุดท้าย แผง TMM ควรได้รับการรองรับโดยไม่ใช้แท็บหรือรอยบากที่อาจทำให้ขอบ RF หรือบริเวณเสาอากาศเสียหาย การทำรอยบากรูปตัว V และการเจาะรูมักเป็นทางเลือกที่ไม่ดีสำหรับขอบ RF ของแผง TMM ที่มีความละเอียดอ่อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อคุณภาพของขอบมีความสำคัญ

ควรติดตั้งแถบยึดในบริเวณที่ปลอดภัยทางกล และถอดออกด้วยกระบวนการที่ไม่ทำให้แผ่นลามิเนตแตก หากการออกแบบมีตัวเชื่อมต่อแบบยื่นออกมาจากขอบ ขอบเสาอากาศ หรือขอบเขตของช่องว่าง ภาพวาดการจัดวางแผงควรปกป้องบริเวณเหล่านั้นจากแถบยึด คุณสมบัติการหักออก และการแยกแผงที่ไม่เรียบร้อย

การเลือกพื้นผิวสำเร็จรูปเพื่อประสิทธิภาพ RF และการประกอบ

การตกแต่งพื้นผิวเป็นปัจจัยสำคัญในการออกแบบ RF

ควรเลือกผิวสำเร็จของตัวนำเป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบ RF ไม่ใช่เลือกโดยอัตโนมัติจากกฎการจัดซื้อแบบมาตรฐาน ที่ความถี่ไมโครเวฟ กระแสไฟฟ้าจะไหลใกล้กับพื้นผิวของตัวนำ ดังนั้นผิวสำเร็จจึงส่งผลต่อการสูญเสียของตัวนำ ความสามารถในการบัดกรี อายุการใช้งาน การเชื่อมต่อสายไฟ และพฤติกรรมของส่วนต่อประสานระหว่างตัวนำกับอุปกรณ์

โดยทั่วไปแล้ว OSP และการเคลือบเงินแบบจุ่มมักถูกพิจารณาสำหรับเส้นทาง RF ที่มีการสูญเสียต่ำเมื่อเงื่อนไขการประกอบเอื้ออำนวย ENIG และ ENEPIG สามารถให้ความทนทานและข้อดีในการประกอบ แต่ชั้นที่มีนิกเกิลอาจเพิ่มการสูญเสีย RF ในสายไมโครเวฟที่ยาวหรือมีความไวสูง การเคลือบผิวที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับความถี่ ความยาวสาย งบประมาณการสูญเสีย การบัดกรี ระยะเวลาการจัดเก็บ การเชื่อมต่อสายไฟ และการสัมผัสกับสภาพแวดล้อม

OSP และการเคลือบเงินแบบจุ่มสำหรับการใช้งานที่มีการสูญเสียต่ำ

OSP มีต้นทุนต่ำและช่วยให้เส้นทางกระแส RF อยู่ใกล้กับทองแดง แต่ต้องใช้จังหวะเวลาในการประกอบที่ระมัดระวัง และอาจไม่เหมาะสำหรับการจัดเก็บระยะยาวหรือการหลอมซ้ำหลายรอบ การเคลือบเงินแบบจุ่มก็เป็นที่นิยมใช้ในวงจรไมโครเวฟที่มีการสูญเสียต่ำเช่นกัน แต่ต้องมีการจัดการที่ควบคุมได้และการควบคุมการเกิดคราบหมอง

การเคลือบผิวแบบนี้มักดูน่าสนใจสำหรับสายสัญญาณ RF ตัวกรอง และตัวป้อนสัญญาณเสาอากาศ อย่างไรก็ตาม ยังต้องตรงตามข้อกำหนดด้านกระบวนการประกอบและความน่าเชื่อถือในการใช้งานจริงด้วย การเคลือบผิวที่มีการสูญเสียต่ำแต่มีความเสี่ยงต่อการบัดกรี ไม่ได้หมายความว่าจะเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการผลิตเสมอไป

ENIG และ ENEPIG สำหรับการสร้างแบบใช้การประกอบ

ENIG และ ENEPIG มักถูกเลือกใช้เมื่อต้องการอายุการใช้งานที่ยาวนาน การบัดกรีที่มีระยะห่างละเอียด การเชื่อมต่อสายไฟ พื้นผิวสัมผัสที่ทนทาน หรือการยึดติดชิ้นส่วนที่ต้องการความแม่นยำสูง วัสดุเหล่านี้อาจเหมาะสมกับแผงวงจร TMM แต่ควรตรวจสอบการสูญเสียคลื่นความถี่วิทยุหากวัสดุเหล่านั้นครอบคลุมสายส่งสัญญาณหรือตัวเรโซเนเตอร์ที่มีความยาวมาก

การออกแบบบางแบบใช้การตกแต่งผิวเฉพาะจุดหรือกลยุทธ์การตกแต่งผิวที่กำหนดโดยหน้ากากเพื่อสร้างสมดุลระหว่างการสูญเสียคลื่นวิทยุและข้อกำหนดในการประกอบ หากจำเป็นต้องใช้การตกแต่งผิวเฉพาะจุด แบบร่างจะต้องระบุอย่างชัดเจนว่าพื้นที่ใดได้รับการตกแต่งผิวแบบใด และควบคุมการเปลี่ยนผ่านอย่างไร

จัดทำเอกสารให้เสร็จสมบูรณ์ในแบบร่างการผลิต

แบบร่างการผลิตควรระบุถึงพื้นผิวสำเร็จและข้อจำกัดด้านคลื่นวิทยุ (RF) ข้อความที่ไม่ชัดเจน เช่น “พื้นผิวสำเร็จมาตรฐาน” อาจทำให้ซัพพลายเออร์เข้าใจผิดคิดว่าเป็นการเคลือบ ENIG, OSP หรือค่าเริ่มต้นอื่นๆ หากแบบจำลอง RF กำหนดให้ใช้ทองแดงเปลือย, OSP หรือเงินชุบ ควรเขียนข้อสันนิษฐานนั้นลงในแบบร่างด้วย

อิมพีแดนซ์ควบคุม คูปอง และการตรวจสอบ RF

การควบคุมอิมพีแดนซ์เป็นพันธสัญญาในการผลิต

อิมพีแดนซ์ควบคุมไม่ใช่แค่ฉลากการออกแบบ แต่เป็นพันธสัญญาในการผลิตเพื่อสร้างและตรวจสอบโครงสร้างสายส่งภายในค่าความคลาดเคลื่อนที่กำหนด ผู้ผลิตต้องคำนวณหรือตรวจสอบความกว้างของสายจากเกรด TMM จริง ความหนาของฉนวน ความหนาของทองแดง สภาพของหน้ากากบัดกรี การตกแต่ง และระนาบอ้างอิง

แบบร่างควรระบุประเภทของสายส่ง ค่าความต้านทาน ค่าความคลาดเคลื่อน ชั้นอ้างอิง และข้อกำหนดของคูปอง หากการออกแบบประกอบด้วยไมโครสตริป สายนำคลื่นระนาบร่วมแบบต่อลงดิน และสไตรป์ไลน์ โครงสร้างแต่ละแบบอาจต้องได้รับการตรวจสอบแยกต่างหาก คูปองขนาด 50 โอห์มทั่วไปเพียงชิ้นเดียวอาจไม่สามารถแสดงถึงเส้นทาง RF ทุกเส้นทางได้

กลยุทธ์คูปองสำหรับ TDR และการสูญเสียการแทรก

คูปอง TDR มีประโยชน์สำหรับการตรวจสอบอิมพีแดนซ์ คูปองการสูญเสียการแทรกมีประโยชน์เมื่องบประมาณการสูญเสียมีความสำคัญตลอดความยาวของสาย คูปองไมโครเซคชั่นมีประโยชน์สำหรับการตรวจสอบการชุบและการเรียงซ้อน แผนการผลิต TMM ที่ได้มาตรฐานจะใช้คูปองที่เหมาะสมกับความเสี่ยงที่ต้องการควบคุม

โปรแกรมการสร้างต้นแบบมักได้รับประโยชน์จากการใช้คูปองมากกว่าโปรแกรมการผลิต เนื่องจากแบบยังอยู่ในขั้นตอนการตรวจสอบความถูกต้อง เมื่อแบบผ่านการรับรองแล้ว ข้อกำหนดเกี่ยวกับคูปองสำหรับการผลิตสามารถกำหนดมาตรฐานได้ การเปลี่ยนแปลงนี้ได้กล่าวถึงไว้ในคู่มือการผลิตต้นแบบ PCB ของ TMMแล้ว

การควบคุมความหนาสำเร็จรูปและสมมติฐาน Dk

ค่าอิมพีแดนซ์ขึ้นอยู่กับระยะห่างของฉนวนไฟฟ้าขั้นสุดท้าย ไม่ใช่แค่ข้อมูลลามิเนตที่ระบุไว้เท่านั้น ความหนาของทองแดงสำเร็จรูป แรงดันในการลามิเนต ความแปรผันของแนวเชื่อม และการตกแต่งพื้นผิว ล้วนสามารถเปลี่ยนแปลงผลลัพธ์ได้ สำหรับการออกแบบความถี่สูง ภาพวาดแสดงโครงสร้างที่ควบคุมได้ควรแสดงค่าเป้าหมายและค่าความคลาดเคลื่อน แทนที่จะพึ่งพาชื่อวัสดุทั่วไป

ค่า Dk ที่ใช้ในแบบจำลองการออกแบบควรสอดคล้องกับข้อมูลวัสดุและช่วงความถี่ของวงจร ผู้ผลิตไม่ควรใช้เกรด TMM ที่แตกต่างกันหรือความหนาของฉนวนไฟฟ้าแบบอื่นโดยไม่ได้รับการอนุมัติจากฝ่ายวิศวกรรม สำหรับบริบทการออกแบบสาย RF โปรดดูคู่มือการผลิต PCB RF ของ TMM

การทดสอบ RF นอกเหนือจากความต่อเนื่องทางไฟฟ้า

การทดสอบทางไฟฟ้าจะยืนยันการเปิดวงจรและการลัดวงจร แต่จะไม่ยืนยันพฤติกรรมของคลื่นวิทยุ (RF) หากความเสี่ยงของผลิตภัณฑ์นั้นเหมาะสม ผู้ซื้ออาจขอให้ทำการวัดค่าอิมพีแดนซ์ ทดสอบการสูญเสียการแทรกสัญญาณ ทดสอบตัวเรโซเนเตอร์ อุปกรณ์ทดสอบพารามิเตอร์ S หรือการทดสอบคลื่นวิทยุแบบร้อน/เย็น แผนการที่แน่นอนจะขึ้นอยู่กับการใช้งานและงบประมาณ

ผู้ผลิตไม่ควรออกเกณฑ์การยอมรับ RF โดยไม่ได้รับการอนุมัติจากลูกค้า อย่างไรก็ตาม ควรสนับสนุนแผนการทดสอบของลูกค้าด้วยการวางชิ้นส่วนตัวอย่าง การจัดทำเอกสาร และบันทึกกระบวนการที่ควบคุมได้ เป้าหมายคือการเชื่อมโยงข้อมูลที่วัดได้กับแผงวงจรที่ผลิตเสร็จแล้ว การควบคุมที่อธิบายไว้ในที่นี้ยังเป็นหลักฐานสำหรับการรับรองคุณสมบัติของผู้จัดหาชิ้นส่วน TMMโดยเฉพาะอย่างยิ่งการตรวจสอบย้อนกลับของวัสดุและบันทึกการตรวจสอบเฉพาะล็อต

การผลิตแบบหลายชั้น Hybrid Rogers TMM

การจับคู่วัสดุและการเลือกใช้กาว

โครงสร้าง TMM แบบไฮบริดอาจผสมผสาน TMM ของ Rogers กับ FR4 ฟิล์มยึดติด พรีเพรก ตัวนำโลหะ หรือวัสดุ RF อื่นๆ จุดประสงค์โดยทั่วไปคือการวาง TMM เฉพาะในบริเวณที่ให้ประโยชน์ต่อประสิทธิภาพ RF ในขณะที่ใช้วัสดุที่มีต้นทุนต่ำกว่าหรือมีประโยชน์ทางกลในส่วนอื่นๆ วิธีนี้อาจได้ผล แต่ระบบกาวต้องเข้ากันได้กับกระบวนการและเป้าหมายด้านความน่าเชื่อถือ

การเลือกใช้กาวมีผลต่อความหนาของชั้นเชื่อมติด อุณหภูมิในการเคลือบ การจัดตำแหน่ง ระยะห่างของฉนวน การเตรียมรูเจาะ และความน่าเชื่อถือ ควรได้รับการอนุมัติในระหว่างขั้นตอนการออกแบบเพื่อการผลิต (DFM) มากกว่าที่จะเปลี่ยนแปลงในระหว่างการจัดซื้อ กาวที่แตกต่างกันอาจเปลี่ยนแปลงค่าความต้านทาน การบิดเบี้ยว และความเค้นของรูเคลือบได้

การควบคุมความสมมาตร การบิดเบี้ยว และการลงทะเบียน

การจัดเรียงแผงไฮบริดควรมีความสมมาตรมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ความไม่สมมาตรอาจทำให้เกิดการบิดเบี้ยวระหว่างการเคลือบ การบัดกรี หรือการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในภาคสนาม การบิดเบี้ยวส่งผลต่อผลผลิตในการประกอบ การจัดตำแหน่งของขั้วต่อ ความพอดีของฉนวน และตำแหน่งของเสาอากาศ นอกจากนี้ยังอาจทำให้ค่าความต้านทานและความหนาไม่สม่ำเสมอทั่วทั้งแผง

การจัดตำแหน่งที่ถูกต้องก็มีความสำคัญเช่นกัน เนื่องจาก RF vias, launch features และ stripline references ต้องจัดเรียงให้ตรงกับทองแดงในหลายชั้น การสร้างแบบไฮบริดควรคำนึงถึงค่าความคลาดเคลื่อนในการจัดตำแหน่งที่สมจริง ไม่ใช่สมมติฐานในอุดมคติจาก CAD

ความน่าเชื่อถือของรูทะลุในวัสดุผสมหลายชั้น

รูที่เคลือบด้วยโลหะในวัสดุผสมจะประสบกับการขยายตัวและสภาวะพื้นผิวที่แตกต่างกันไปตามผนัง การขยายตัวเนื่องจากความร้อนของ TMM อาจเป็นประโยชน์ แต่โครงสร้างทั้งหมดมีความสำคัญ หากมี FR4 ฟิล์มยึดเกาะ และ TMM อยู่ในรูเดียวกัน การเจาะ การกำจัดคราบ และการเคลือบด้วยโลหะจะต้องเข้ากันได้กับโครงสร้างทั้งหมด

สำหรับแผงวงจรที่ต้องการความน่าเชื่อถือสูง ผู้ผลิตควรแนะนำแผ่นทดสอบที่แสดงถึงโครงสร้างและอัตราส่วนความกว้างต่อความสูงที่แท้จริง แผ่นทดสอบ TMM สองชั้นแบบธรรมดาอาจไม่สามารถแสดงถึงโครงสร้างไฮบริดหนาที่มีขนาดรูเท่ากันได้

การแลกเปลี่ยนระหว่างต้นทุนและความสามารถในการผลิตในการสร้างระบบไฮบริด

การจัดเรียงชั้นแบบผสมผสานอาจช่วยลดต้นทุนวัสดุได้ แต่ก็อาจเพิ่มความเสี่ยงด้านการเคลือบ การออกแบบทางวิศวกรรม และผลผลิตได้เช่นกัน ต้นทุนสุดท้ายขึ้นอยู่กับจำนวนชั้น ความพร้อมของวัสดุ ระบบการยึดติด ความซับซ้อนของการเจาะ ข้อกำหนดในการตรวจสอบ และปริมาณการผลิต การออกแบบที่ดีจะใช้โครงสร้างแบบผสมผสานด้วยเหตุผล ไม่ใช่เพียงเพราะดูเหมือนจะถูกกว่า

ผู้ซื้อควรเปรียบเทียบตัวเลือกแบบ TMM ทั้งหมดและแบบไฮบริดโดยใช้ข้อกำหนด RF และระดับเอกสารเดียวกัน ต้นทุนลามิเนตที่ต่ำที่สุดอาจไม่ใช่ต้นทุนโครงการโดยรวมที่ต่ำที่สุด หากการผลิตโครงสร้างไฮบริดทำได้ยาก

หน้ากากบัดกรี, คำอธิบายสัญลักษณ์ และการควบคุมการผลิตที่เกี่ยวข้องกับการประกอบ

ห้ามใช้หน้ากากบัดกรีบนลายวงจร RF

สารเคลือบป้องกันการบัดกรีสามารถเปลี่ยนแปลงค่าความต้านทาน การสูญเสีย และสภาพแวดล้อมไดอิเล็กทริกที่มีประสิทธิภาพรอบๆ เส้นทางสัญญาณ RF ได้ การออกแบบ RF ของ TMM หลายแบบจึงหลีกเลี่ยงการใช้สารเคลือบป้องกันการบัดกรีในบริเวณสายส่งสัญญาณที่สำคัญ เสาอากาศแบบแพทช์ ตัวเรโซเนเตอร์ และจุดเชื่อมต่อ ในขณะที่การออกแบบอื่นๆ อนุญาตให้ใช้สารเคลือบในบริเวณที่ไม่สำคัญเพื่อควบคุมการบัดกรีและป้องกันการปนเปื้อน

แบบร่างการผลิตต้องระบุกลยุทธ์การใช้หน้ากาก หากไม่ระบุ ผู้ผลิตควรสอบถามก่อนนำกฎการใช้หน้ากากมาตรฐานไปใช้ การตัดสินใจโดยไม่แจ้งให้ทราบล่วงหน้าว่าจะปิดหรือเปิดเส้น RF อาจทำให้เกิดความไม่สอดคล้องกันระหว่างการจำลองและการผลิตจริง

การจัดวางคำอธิบายสัญลักษณ์ให้ห่างจากคุณสมบัติ RF

ควรหลีกเลี่ยงการพิมพ์ข้อความลงบนโครงสร้างด้วยเทคนิคซิลค์สกรีนในบริเวณที่เป็นทองแดงซึ่งมีความสำคัญต่อคลื่นความถี่วิทยุ บริเวณจุดเชื่อมต่อ เสาอากาศ และช่องว่างที่ควบคุมได้ เว้นแต่จะได้รับการอนุมัติเป็นพิเศษ ความหนาและการจัดวางหมึกอาจดูเหมือนเป็นเรื่องเล็กน้อย แต่ในโครงสร้างไมโครเวฟที่ไวต่อคลื่นความถี่วิทยุ อาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงค่าการนำไฟฟ้าในบริเวณนั้น หรือก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อการปนเปื้อนได้

สามารถย้ายเครื่องหมายประกอบไปไว้ในพื้นที่ที่ไม่สำคัญ โซนกลไก หรือแบบร่างเอกสารได้ หากแผงวงจรมีขนาดเล็กมาก การทำเครื่องหมายด้วยเลเซอร์หรือฉลากบนบรรจุภัณฑ์อาจดีกว่าการวางคำอธิบายประกอบไว้ใกล้กับโครงสร้าง RF

การควบคุมการเปิดตัวตัวเชื่อมต่อและอินเทอร์เฟซการประกอบ

การเชื่อมต่อชิ้นส่วนต่างๆ เป็นจุดที่อาจเกิดความเสียหายได้บ่อย เนื่องจากเป็นการรวมกันของรูปทรงเรขาคณิต RF, การประกอบเชิงกล, การบัดกรี และการต่อลงกราวด์ การผลิตต้องควบคุมขนาดของแผ่นรอง, ระยะห่างจากกราวด์, ตำแหน่งของรูเชื่อมต่อ, ระยะห่างจากขอบ, การตกแต่งผิว และขนาดของช่องเปิดของหน้ากาก การเชื่อมต่อที่คัดลอกมาจากเอกสารข้อมูลจำเพาะของชิ้นส่วนอาจยังต้องปรับแต่งให้เข้ากับความหนาของ TMM และปริมาณทองแดงจริง

สำหรับขั้นตอนการผลิต ผู้ผลิตควรปกป้องรูปทรงเรขาคณิตของการเริ่มต้นใช้งานใน CAM และตรวจสอบขนาดที่สำคัญ หากตัวเชื่อมต่อต้องการการชุบขอบ การเซาะร่อง ความคลาดเคลื่อนในการเดินสายที่เข้มงวด หรือการตกแต่งพิเศษ ข้อกำหนดเหล่านั้นควรระบุไว้อย่างชัดเจนในแบบร่าง

ข้อควรพิจารณาในการเชื่อมต่อสายไฟและการยึดชิ้นส่วน

TMM อาจเหมาะสมสำหรับการใช้งานเชื่อมต่อสายไฟ แต่โครงสร้างที่สามารถเชื่อมต่อสายไฟได้ต้องระบุรายละเอียดเกี่ยวกับพื้นผิว ความสะอาดของแผ่นรอง การจัดเก็บ และบรรจุภัณฑ์ อาจจำเป็นต้องใช้ ENEPIG หรือสารเคลือบผิวที่สามารถเชื่อมต่อได้ชนิดอื่น ขึ้นอยู่กับวัสดุของสายไฟและกระบวนการผลิต

ข้อกำหนดด้านการผลิตที่ขับเคลื่อนด้วยการประกอบควรได้รับการกำหนดไว้ก่อนการเสนอราคา แผงวงจรที่ใช้สำหรับการเชื่อมต่อสายไฟ การติดอุปกรณ์กำลังไฟฟ้า หรือการประกอบที่อุณหภูมิสูง จะมีความต้องการด้านการผลิตที่แตกต่างจากแผ่นทดสอบ RF ที่บัดกรีแบบธรรมดา

การควบคุมการผลิตที่เน้นด้านความร้อนและความน่าเชื่อถือ

ข้อกำหนดการผลิตที่มีเสถียรภาพทางอุณหภูมิ

วัสดุ TMM มักถูกเลือกใช้เนื่องจากมีเสถียรภาพทางความร้อนและความน่าเชื่อถือในการชุบรูทะลุ การผลิตต้องรักษาข้อดีเหล่านั้นไว้ด้วยการควบคุมการเจาะ การชุบ การตกแต่ง การเรียงซ้อน และการจัดทำเอกสาร เสถียรภาพทางความร้อนไม่ใช่เพียงคุณสมบัติของลามิเนตเท่านั้น แต่ยังเป็นข้อกำหนดของแผ่นวงจรสำเร็จรูปด้วย

หากผลิตภัณฑ์ใช้งานกลางแจ้ง ในอวกาศ การสื่อสารผ่านดาวเทียม เรดาร์ ยานยนต์ หรือสภาพแวดล้อมคลื่นความถี่วิทยุ (RF) กำลังสูง แผนการผลิตอาจต้องมีการทดสอบการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ การทดสอบการหลุดลอกของตะกั่วบัดกรี การจำลองการหลอม การตัดด้วยกล้องจุลทรรศน์ หรือการวัดอิมพีแดนซ์ที่อุณหภูมิต่างๆ ข้อกำหนดเหล่านี้ควรระบุไว้ในเอกสารขอใบเสนอราคา (RFQ) แทนที่จะเพิ่มเข้ามาภายหลังการผลิต

รายละเอียดการผลิตเครื่องขยายเสียงและระบบระบายความร้อน

แผงวงจรขยายกำลังมักต้องการรูระบายความร้อน พื้นที่ทองแดงหนา การสัมผัสกราวด์ด้านหลัง การยึดแผ่นโลหะ หรือความเข้ากันได้กับแผ่นกระจายความร้อน การผลิตควรตรวจสอบการเติมรูระบายความร้อน ความหนาของการชุบ การเปิดของหน้ากากบัดกรี การตกแต่งด้านหลัง ความเรียบ และความหนาขั้นสุดท้าย การถ่ายเทความร้อนขึ้นอยู่กับเส้นทางทั้งหมด ไม่ใช่แค่ค่าการนำความร้อนของลามิเนตเท่านั้น

หากแผงวงจรติดตั้งกับวัสดุอะลูมิเนียมหรือทองเหลือง ควรระบุรายละเอียดด้านกลไกและด้านความร้อนไว้ในแบบร่างการผลิตด้วย ค่าความคลาดเคลื่อนของรู ความเรียบ การตกแต่งผิว และการเลือกใช้วัสดุชุบผิว อาจส่งผลต่อการประกอบขั้นสุดท้าย

การทดสอบวัฏจักรความร้อนและการตรวจสอบ PTH

การทดสอบด้วยการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิซ้ำๆ สามารถเผยให้เห็นรูเคลือบที่ไม่แข็งแรง รอยแตกบนแกน รอยวงแหวนที่ไม่สมบูรณ์ และความเค้นที่บริเวณรอยต่อของวัสดุ สำหรับแผงวงจร TMM ที่มีความน่าเชื่อถือสูง แผนการทดสอบอาจรวมถึงการตรวจสอบภาคตัดขวางก่อนและหลังการทดสอบ การตรวจสอบความต่อเนื่อง และการตรวจสอบความต้านทาน ชิ้นงานทดสอบควรแสดงถึงกระบวนการผลิตจริงโดยพิจารณาจากอัตราส่วนด้านและโครงสร้าง

ผู้ผลิตไม่สามารถตัดสินการยอมรับได้หากปราศจากข้อกำหนดของลูกค้า ลูกค้าควรระบุช่วงรอบการใช้งาน จำนวนรอบการใช้งาน และเกณฑ์การยอมรับ หากแอปพลิเคชันนั้นต้องการการรับรองอย่างเป็นทางการ จากนั้นผู้ผลิตควรสนับสนุนแผนดังกล่าวด้วยตัวอย่างชิ้นงานทดสอบและบันทึกที่ตรวจสอบได้

การควบคุมด้านสิ่งแวดล้อมและการจัดเก็บ

การควบคุมด้านสิ่งแวดล้อมรวมถึงการจัดการอย่างสะอาด การควบคุมการเกิดออกซิเดชัน การปกป้องพื้นผิว การจัดการความชื้นในกรณีที่เกี่ยวข้อง และบรรจุภัณฑ์ที่เหมาะสม แม้ว่า TMM จะทนต่อสารเคมีในกระบวนการผลิตหลายชนิด แต่ก็ไม่ได้หมายความว่าจะไม่ต้องจัดเก็บและจัดการอย่างดี ข้อกำหนดเกี่ยวกับพื้นผิวและการประกอบอาจส่งผลต่ออายุการเก็บรักษา

สำหรับการผลิตในระยะยาว ควรมีการกำหนดมาตรฐานด้านบรรจุภัณฑ์และการจัดเก็บ แผงวงจรที่ถูกต้องตามหลักไฟฟ้า ณ เวลาจัดส่ง อาจยังคงก่อให้เกิดปัญหาในการประกอบได้ หากการจัดการหรือการจัดเก็บไม่ดี

รายการตรวจสอบ DFM ของ Rogers TMM PCB ก่อนการปล่อยไฟล์

รายการตรวจสอบวัสดุและการเรียงซ้อน

• ระบุเกรด TMM ของ Rogers ให้ชัดเจน เช่น TMM3, TMM4, TMM6, TMM10, TMM10i หรือ TMM13i
• ระบุความหนาของฉนวน ความหนาของแผ่นวงจรสำเร็จรูป และค่าความคลาดเคลื่อน
• หากการสูญเสียเป็นเรื่องสำคัญ ให้ระบุค่าน้ำหนักทองแดง ปริมาณทองแดงสำเร็จรูป และรูปทรงของทองแดงให้ชัดเจน
• ระบุว่าอนุญาตหรือห้ามการเปลี่ยนตัว
• ระบุวัสดุผสม ระบบกาว และหมายเหตุเกี่ยวกับการเคลือบผิว
• ควรพยายามรักษาสมดุลของโครงสร้างไฮบริดให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
• โปรดตรวจสอบว่าการออกแบบใช้ไมโครสตริป สตริปไลน์ GCPW หรือสายหลายประเภทหรือไม่

รายการตรวจสอบเรขาคณิต RF

• ทำเครื่องหมายเส้นทางความต้านทานควบคุมและชั้นอ้างอิง
• ระบุขนาดที่สำคัญต่อคลื่นความถี่วิทยุ เช่น ขอบเสาอากาศ ตัวเรโซเนเตอร์ของตัวกรอง ช่องว่างที่เชื่อมต่อกัน และแท่นปล่อยสัญญาณ
• ระบุค่าความคลาดเคลื่อนของความกว้างเส้นและระยะห่างของเส้นที่เสร็จสมบูรณ์ตามความจำเป็น
• กำหนดขอบเขตห้ามใช้หน้ากากบัดกรีรอบๆ เส้นทาง RF เสาอากาศ และจุดปล่อยสัญญาณ
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพื้นผิวสำเร็จรูปนั้นสอดคล้องกับงบประมาณการสูญเสียคลื่นวิทยุ (RF loss budget)
• ป้องกันด้วยรั้ว ระยะห่างจากพื้น และรูปทรงการเชื่อมต่อระหว่างการจำลอง CAM
• หากจำเป็น ให้ระบุค่าเป้าหมายที่วัดได้สำหรับคูปอง RF ที่สำคัญ

รายการตรวจสอบการเจาะและการชุบ

• ตรวจสอบโดยพิจารณาอัตราส่วนด้านเทียบกับความหนาของแผ่นไม้
• ควรหลีกเลี่ยงการเจาะรูเล็ก ๆ โดยไม่จำเป็นในรั้วกั้นที่มีต้นไม้หนาแน่น
• จัดหาวงแหวนที่มีขนาดเหมาะสมกับกำลังการผลิต
• กำหนดความหมายของคำว่า อุด, ถม, ปิดฝา หรือคลุมด้วยเต็นท์ ให้ชัดเจนตามข้อกำหนด
• ระบุข้อกำหนดด้านภาคตัดขวางระดับจุลภาคสำหรับแผงวงจรที่มีความสำคัญต่อความน่าเชื่อถือ
• ตรวจสอบข้อกำหนดความหนาของการชุบและระดับการยอมรับ
• ใช้คูปองตัวอย่างสำหรับโครงสร้างหนาหรือโครงสร้างแบบผสม

รายการตรวจสอบเส้นทางและกลไก

• ควรใช้การกำหนดเส้นทางแทนการเจาะหรือการกรีดสำหรับโครงร่าง TMM ที่ละเอียดอ่อน
• ป้องกันขอบเสาอากาศ จุดปล่อยสัญญาณที่ขอบ และขอบเขตของโพรงจากแผ่นโลหะยื่นออกมา
• กำหนดค่าความคลาดเคลื่อนของเส้นขอบและคุณภาพขอบที่สำคัญ
• ตรวจสอบร่องและโพรงภายในเพื่อดูรัศมีของเครื่องมือและระยะห่างของทองแดง
• ควรเว้นระยะห่างระหว่างขอบทองแดงให้มาก เพราะการเดินสายทองแดงอาจทำให้เกิดความเสียหายได้
• ยืนยันการจัดวางแผงควบคุมขั้นสุดท้ายให้สอดคล้องกับความต้องการด้านการประกอบและ RF

รายการตรวจสอบเอกสาร RFQ

• ข้อมูล Gerber, ODB++ หรือ IPC-2581
• ไฟล์เจาะ NC และโต๊ะเจาะ
• แบบร่างสำหรับการผลิต พร้อมระบุวัสดุ โครงสร้าง การตกแต่ง และค่าความคลาดเคลื่อน
• ตารางค่าความต้านทานควบคุมและข้อกำหนดของคูปอง
• แบบร่างประกอบ หากการยึดติดของชิ้นส่วนส่งผลต่อพื้นผิวหรือการปิดบัง
• ข้อกำหนดการทดสอบ ข้อกำหนดด้านเอกสาร และระดับการยอมรับ
• ปริมาณ, ระยะเวลานำส่ง, สถานะต้นแบบหรือการผลิต และประวัติการแก้ไข

บันทึกคุณภาพ เอกสาร และการควบคุมการเปลี่ยนแปลงการผลิต

การตรวจสอบย้อนกลับของวัสดุและบันทึกใบรับรอง

การตรวจสอบย้อนกลับแหล่งที่มาของวัสดุมีความสำคัญสำหรับแผงวงจร RF เนื่องจากเกรดของวัสดุ ความหนาของฉนวน และการหุ้มด้วยทองแดงมีผลต่อประสิทธิภาพ บันทึกการผลิตควรระบุล็อตของลามิเนต โครงสร้างชั้นที่ได้รับการอนุมัติ น้ำหนักทองแดง การตกแต่ง และความผิดปกติใดๆ ใบรับรองความสอดคล้องมักมีประโยชน์สำหรับผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม การบินและอวกาศ การป้องกันประเทศ และผลิตภัณฑ์ที่มีอายุการใช้งานยาวนาน

การตรวจสอบย้อนกลับยังช่วยในการวิเคราะห์ความล้มเหลว หากแผงวงจรล้มเหลวหลังจากผ่านการทดสอบคุณสมบัติหรือใช้งานจริง บันทึกวัสดุและกระบวนการจะช่วยในการระบุว่าสาเหตุเกิดจากความคลาดเคลื่อนในการออกแบบ การเปลี่ยนแปลงในการผลิต ความเสียหายจากการประกอบ หรือความเครียดจากสภาพแวดล้อม

รายงานค่าอิมพีแดนซ์ ภาพตัดขวาง และมิติ

รายงานคุณภาพควรสอดคล้องกับระดับความเสี่ยงของแผงวงจร ต้นแบบอย่างง่ายอาจต้องการเพียงการทดสอบทางไฟฟ้าและการตรวจสอบขนาดเท่านั้น ส่วนโมดูล RF สำหรับการผลิตอาจต้องการรายงานค่าอิมพีแดนซ์ การตรวจสอบภาคตัดขวาง ข้อมูลความหนาของการชุบ รายงานความหนาขั้นสุดท้าย การวัดขนาดที่สำคัญ และใบรับรองวัสดุ

ผู้ซื้อควรระบุว่าต้องการรายงานฉบับใดบ้าง มิเช่นนั้น ผู้จำหน่ายแต่ละรายอาจเสนอราคาที่มีคุณภาพแตกต่างกัน ราคาที่ต่ำกว่าอาจไม่ได้รวมถึงการตรวจสอบที่ผู้จำหน่ายรายอื่นได้รวมไว้ด้วย

การควบคุมการเปลี่ยนแปลงการผลิตสำหรับงานออกแบบ RF ที่มีคุณสมบัติเหมาะสม

เมื่อแผงวงจร TMM RF ผ่านการรับรองแล้ว การเปลี่ยนแปลงใดๆ ควรได้รับการควบคุมอย่างระมัดระวัง เกรดของวัสดุ ความหนาของฉนวน ฟอยล์ทองแดง การตกแต่งพื้นผิว หน้ากากบัดกรี ความกว้างของเส้น โครงสร้างของรูเชื่อมต่อ วัสดุเชื่อม และวิธีการเดินสาย ล้วนส่งผลต่อผลลัพธ์ได้ แม้แต่การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยสำหรับแผงวงจรดิจิทัลก็อาจมีความสำคัญอย่างมากสำหรับการออกแบบไมโครเวฟ

การควบคุมการเปลี่ยนแปลงการผลิตควรรวมถึงการติดตามการแก้ไข การอนุมัติทางวิศวกรรม และการตรวจสอบคุณสมบัติใหม่ในขอบเขตจำกัดเมื่อจำเป็น ซึ่งจะช่วยปกป้องทั้งผู้ซื้อและผู้ผลิตจากการทดแทนที่ไม่สามารถควบคุมได้

การตรวจสอบความสามารถของซัพพลายเออร์

ผู้ผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ของ Rogers TMM ควรแสดงให้เห็นถึงประสบการณ์ในการใช้ลามิเนตความถี่สูง การตรวจสอบ CAM ที่คำนึงถึงคลื่นความถี่วิทยุ การเจาะรูอย่างแม่นยำ การเดินสายที่ถูกต้อง คูปองวัดความต้านทาน รายงานการตรวจสอบ และการตรวจสอบโครงสร้างไฮบริด การคัดเลือกผู้ผลิตควรพิจารณาว่าผู้ผลิตสามารถปกป้องคุณสมบัติที่สำคัญต่อคลื่นความถี่วิทยุและให้การตรวจสอบที่จำเป็นได้หรือไม่ ไม่ใช่แค่พิจารณาจากราคาเพียงอย่างเดียว

เมื่อเปรียบเทียบซัพพลายเออร์ ให้สอบถามว่าใบเสนอราคารวมถึงการตรวจสอบย้อนกลับวัสดุ การทดสอบอิมพีแดนซ์ การตรวจสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์ การตรวจสอบ DFM บรรจุภัณฑ์ และเอกสารประกอบหรือไม่ สำหรับมุมมองในการเลือกซัพพลายเออร์ โปรดดูคู่มือการผลิตและการประกอบ PCB ของ TMMสำหรับการขอใบเสนอราคา ให้ระบุเกรด TMM ที่แน่นอน ความหนาของบอร์ด ทองแดง คลาสรู จำนวนชั้น และข้อกำหนดอิมพีแดนซ์ ยิ่งคำจำกัดความของการก่อสร้างสมบูรณ์มากเท่าใด ก็ยิ่งต้องการสมมติฐานเกี่ยวกับกระบวนการน้อยลงในใบเสนอราคา