A nagyfrekvenciás NYÁK felületkezelése az alapvető folyamat a nagy-frekvenciás jelek integritásának biztosítására, amelyet a négy alapvető követelmény szerint kell megtervezni: alacsony veszteség, alacsony parazita, nagy stabilitás és korrózióállóság. Bármilyen felületi hiba több mint 0,5 dB-lel növelheti a beillesztési veszteséget, és akár nagyfrekvenciás jelátviteli hibát is okozhat. Az alábbiakban részletes gyártási lépések és kulcsfontosságú szempontok találhatók a nagy-frekvenciás felületkezelési folyamatok főbb jellemzőinél:
Az általános nagy{0}frekvenciás felületkezelési folyamat gyártási lépései
1. Vegyi immerziós arany (ENIG, alkalmas 5-24 GHz-es forgatókönyvekre)
A teljes folyamat: pácolás és tisztítás → mikromaratás → előmerítés → aktiválás → kémiai nikkelezés → vegyi arany bemerítés, 6 vegyszertartály és közel száz vegyszerellenőrző intézkedéssel.
Magparaméterek: nikkelréteg vastagsága 5-10 μm, aranyréteg vastagsága 0,05-0,1 μm, fajlagos ellenállása 2,4 μ Ω· cm, felületi érdesség Ra Kisebb vagy egyenlő, mint 0,15 μm.
2. Kémiai ezüstbevonat (24-60 GHz-es milliméteres hullámokhoz alkalmas)
Teljes folyamat: Kettős zsírtalanítás → Enyhe mikromaratás → Savas mosás → Tiszta vizes tisztítás → Kémiai ezüst leválasztás → Kétrétegű védőbevonat. A védőkezelést az ezüst lerakódását követően 30 percen belül be kell fejezni.
Alapparaméterek: Ezüstréteg vastagsága 2-5 μm, ellenállása 1,6 μ Ω· cm, felületi érdesség Ra Legfeljebb 0,08 μm, védőbevonat teljes vastagsága Legfeljebb 0,3 μm.
3. OSP szerves forrasztópaszta (alacsony-költségű, 1-10 GHz-es forgatókönyvekhez)
Teljes folyamat: zsírtalanítás → mikromaratás → savas mosás → tiszta vizes tisztítás → szerves bevonat → tisztítás és szárítás, legfeljebb 2 perc feldolgozási idővel egyetlen táblánál.
Magparaméterek: 0,3-0,4 μm szerves rétegvastagság, rezisztencia megfelel a réznek (1,7 μ Ω· cm), felületi érdesség Ra 0,1 μm vagy annál kisebb.
4. Vegyi nikkel-palládium bevonat (ENEPIG, nagy megbízhatóságú forgatókönyvekhez, például műholdas kommunikációhoz)
Teljes folyamat: Kezelés előtti olajeltávolítás → Precíz mikromaratás → Kémiai nikkelezés → Vegyi palládiumbevonat → Aranymerítés → Vákuumos utókezelés{0}}, alacsony oxigéntartalmú környezetben a folyamat során.
Alapparaméterek: nikkelréteg 5-8 μm, palládiumréteg 0,1-0,3 μm, aranyréteg 0,05 μm, fajlagos ellenállás 2,2 μ Ω· cm, felületi érdesség Ra Kisebb vagy egyenlő, mint 0,12 μm.
Nagyfrekvenciás, kizárólagos kulcsfontosságú óvintézkedések
1. A felületi érdesség szigorú ellenőrzése
Alacsony érdességű elektrolitikus rézfóliát (Ra=0.08-0.12 μm) kell kiválasztani, hogy az aljzat érdességét a forrástól kezdve szabályozzuk.
A mikromaratási eljárás enyhe mikromarató oldatot használ (80-100 g/l nátrium-perszulfát koncentráció), és a rézfólia eltávolítási mennyiségét szigorúan 0,3-0,5 μm-re szabályozzák, hogy elkerüljék a túlzott mikromaratást és a túlzott érdességeket.
Az Ra végterméknek 0,1 μm-nél kisebbnek vagy azzal egyenlőnek kell lennie. 10 GHz-es jel alatt az Ra 0,3 μm-ről 0,1 μm-re való csökkentése 30%-kal csökkentheti a vezető veszteséget.
2. A bevonat egyenletességének és impedancia szabályozása
A nagy méretű, nagy{0}}frekvenciás PCB-k éleinél 5 mm széles vezetőcsíkokat kell hozzáadni, hogy elkerüljék a bevonat vastagságának eltérését, amelyet a gyógyszeroldat szélei és közepe közötti áramlási sebesség különbség okoz.
A vegyi bevonat egy forgó bevonótartályt alkalmaz (sebesség 5-10 ford./perc), a galvanizálás pedig impulzusos bevonási eljárást alkalmaz, hogy a bevonat vastagságának eltérését ± 10%-on belül szabályozza, és megakadályozza az impedancia hirtelen változásait.
A bevonat vastagságának túlzott eltérése közvetlenül a visszatérési veszteség -20 dB-ről -15 dB-re csökkenését okozhatja, ami súlyosan befolyásolja a nagyfrekvenciás jelátvitel minőségét.
3. Ezüstözési eljárás az antioxidáns védelem érdekében
Az ezüst lerakódás után azonnal vigyen fel kétrétegű védőbevonatot: a belső réteg 0,05-0,1 μm vastag benzotriazol-származék szerves film, a külső réteg pedig perfluor-poliéter alacsony dielektromosságú bevonat, amelynek ε r értéke kisebb vagy egyenlő, mint 2,2.
A készterméket vákuumcsomagolással és szárítószerrel kell tárolni, 25 ± 5 fokos környezeti hőmérsékleten és 50%-nál kisebb vagy azzal egyenlő páratartalom mellett, hogy elkerüljük az ezüstréteg oxidációja által okozott érintkezési ellenállás-lökéseket.
A 3 hónapig szobahőmérsékleten tárolt, nem védett ezüstözött lemezek érintkezési ellenállása 8 m Ω-ról 30 m Ω-ra nő, és 28 GHz-en a beillesztési veszteség 0,6 dB/100 mm-rel nő.
4. A bevonat tapadása és hegesztési megbízhatósága
Az előkezelési folyamatnak- biztosítania kell, hogy a tábla felülete olajfoltoktól és oxidrétegektől mentes legyen. A bevonat leválási szilárdságának mikrokorrózió után 0,8 N/mm vagy annál nagyobbnak kell lennie, hogy elkerüljük a bevonat leválását az újrafolyós forrasztás után.
A nagy-frekvenciás táblát 260 fokos, több mint 3-szori újrafolyatásos forrasztással kell ellenőrizni, legfeljebb 30 fokos hegesztési nedvesítési szöggel, és nincs virtuális forrasztási vagy bevonatlehúzási probléma.
A megmunkált táblafelületet puszta kézzel közvetlenül megérinteni tilos, mert az ujjlenyomat-maradványok helyi bevonattapadási károsodást és jelátviteli megszakadást okozhatnak.
5. Teljes folyamatkörnyezet-ellenőrzés
Valamennyi folyamatban lévő gyógyszerkoncentrációt valós időben,{0}}figyelni kell az interneten. Például az aranylerakási folyamatban az aranyionok koncentrációját stabilan 0,5-0,8 g/l értékben kell szabályozni, hogy elkerüljük a bevonat összetételének ingadozásait.
Különböző nagy{0}frekvenciás hordozók (PTFE, szénhidrogén kompozitok stb.) felületkezelési paramétereit külön kell adaptálni, és tilos ugyanazt a folyamatparaméter-készletet megosztani a hagyományos FR-4 táblákkal.
A késztermék 100%-os mintavételezéses beillesztési veszteség-teszten megy keresztül, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a beillesztési veszteség növekménye 10 GHz-en kisebb vagy egyenlő, mint 0,2 dB/100 mm, ami megfelel a magas-frekvenciás forgatókönyvek követelményeinek.