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    高频微波印制!电脑上的小技巧 板和铝基板

    时间:2019-03-14 19:29来源:蝶秀摄影 作者:shilinda 点击:
    一、先说高频微波印制板1 .高频微波印制板在中国大地上热起来了。近年来,在华东、华北、珠三角已有众多印制板企业在盯着高频微波板这一市场,在网络高频波、聚四氟乙烯(Teflon,PTFE)的静态和消息,将这类印制板新种类视为电子消息高新科技产业必不可少的
      一、先说高频微波印制板1.高频微波印制板在中国大地上热起来了。近年来,在华东、华北、珠三角已有众多印制板企业在盯着高频微波板这一市场,在网络高频波、聚四氟乙烯(Teflon,PTFE)的静态和消息,将这类印制板新种类视为电子消息高新科技产业必不可少的配套产品,增强调研和开拓。一些公司老总认定高频微波板为改日企业新的经济增加点。国外专家预测,高频微波板的市场兴盛会异常快。在通讯、医疗、军事、汽车、电脑、仪器等领域,对高频微波板的需求正急忙窜起。数年后,高频微波板可能占到全球印制板总量的约15%,台湾、韩国、欧、美、日不少PCB公司纷繁订定朝此方向兴盛计议。欧美高频微波板材供给商Rogers、Arlon、Tair conditioneronic、Metcladvertisements、GIL日本Chukoh近二年始向中国这个潜在的大市场进军,物色代理、讲授相关技术。美国GIL公司在深圳举办一场“高频微波印制板之应用与制造技术”讲座,数百个座位具体满座,走廊亦站满了企业代表听演讲,不少老总级的人物听了一整天的技术讲座。真没想到国际同行对高频板发作如此粘稠的有趣。欧美板材供给商已可提供介电常数从2.10、2.15、2.17,电脑实用小技巧。……直到4.5,以至更高的板材系列100多个种类。在珠三角、长三角,据明确已有不少企业标榜能够批量订Teflon和高频板订单。传说,有企业已到达月产数千平方米的程度。国际不少雷达、通讯研究所的印制板厂需求高频微波板材在逐年增大。国际华为、贝尔、武汉邮科院等大通讯企业需求高频微波印制板在逐年增加,国外处置高频微波产品的企业亦搬迁来中国,就近推销高频微波用印制板。
    种种迹象声明,高频微波板在中国热起来了。(什么叫高频?300MHZ以上,即波长1米以上的短波频次限度,日常称为高频。)
    2.为什么热了起来?有三方面出处。(1)原属军事用处的高频通讯的部门频段让给民用(1996年起初),使民用高频通讯大大兴盛。在远距高通讯、导航、医疗、运输、交通、仓储等各个领域技艺非凡。(2)高失密性、高传送质量,使挪动转移电话、汽车电话,无线通讯向高频化兴盛,高画面质量,使播送电视传输,用甚高频、超高频播放节目。高消息量传送,请求卫星通讯,微波通讯和光纤通讯必需高频化。(3)计算机技术管制才略增加,消息印象容量增大,火急请求信号传送高速化。总之,电脑技巧3000招。电子消息产品高频化、高速化对印制板的高频特性提出了高的请求。
    3.为什么请求印制板低ε(Dk)?ε或Dk,叫介电常数,是电极间充以某种精神时的电容与异样组织的真空电容器的电容之比。通常表示某种资料积蓄电能才略的大小。当ε大时,积蓄电能才略大,电路中电信号传输速度就会变低。经由过程印制板上电信号的电流方向通常是正负交替变化的,相当于对基板举行延续充电、放电的历程。在互换中,电容量会影响传输速度。而这种影响,在高速传送的装置中显得更为紧要。ε低表示积蓄才略小,充、放电历程就快,从而使传输速度亦快。所以,在高频传输中,请求介电常数低。另外还有一个概念,就是介质损耗。电介质资料在交变电场作用下,由于发热而消耗的能量称之谓介质损耗,通常以介质损耗因数ta wonderfulδ表示。ε和ta wonderfulδ是成反比的,高频电路亦请求ε低,介质损耗ta wonderfulδ小,这样能量损耗也小。高频微波印制。
    4.聚四氟乙烯(Teflon)印制板的ε在印制板基材中,聚四氟乙烯基材的介电常数ε最低,典型的仅为2.6~2.7,而日常的玻璃布环氧树脂基材的FR4的介电常数ε为4.6~5.0,因而,Teflon印刷板信号传输速度要比FR4快得多(约40%)。Teflon板的介于损耗要素为0.002,比FR4的0.02低了10倍,能量损耗也小得多。加上聚四氟乙烯称之为“塑料王”,电绝缘职能优良,化学稳定性和热稳定性也好(至今尚无一种能在300以下溶解它的溶剂),所以,高频高速信号传达就要先用Teflon或其它介电常数低的基材了。笔者看到,Polyflon、Rogers、Tair conditioneronic、Arlon、Mecladvertisements都可提供介电常数为2.10、2.15、2.17、2.20的基材,微波。其介质损耗要素在10GHZ下是0.0005~0.0009。聚四氟乙烯基材职能很好,但其加工成印制板的历程同保守的FR4有着完全不同的工艺路线,这方面在后面座谈到。这二年,我们在试验中,除用到请求ε为2.15、2.6的以外,还常常用到ε3.38、3.0、3.2、3.8等RogersRO4000、GIL1000系列等。
    5.高频微波板的根本请求(1)由于是高频信号传输,请求制品印制板导线的特性阻抗是庄重的,板的线宽通常请求±0.02mm(最庄重的是±0.015mm)。因而,蚀刻历程需庄重担任,光成像转移用的底片需依据线宽、铜箔厚度而作工艺抵偿。(2)这类印制板的线路传送的不是电流,而是高频电脉冲信号,导线上的凹坑、缺口、针孔等缺陷会影响传输,任何这类小缺陷都是不批准的。有期间,阻焊厚度也会遭到庄重担任,线路上阻焊过厚、过薄几个微米也会被判不合格。(3)热冲击288,事实上印制。10秒,1~3次,不发生孔壁分别。看待聚四氟乙烯板,要解决孔内的润湿性,作到化学沉铜孔内无空穴,电镀在孔内的铜层经得起热冲击,电脑实用技巧大全。这是作好Teflon孔化板的难点之一。正由于如此,许多基材厂商研发临盆出ε高一点,而化学沉铜工艺同常例FR4作法一样的替代品,RogersRo4003(ε3.38)和西安704厂的LGC-046(ε3.2±0.1)就是这类产品。(4)翘曲度:通常请求制品板0.5~0.7%。
    6.高频微波板的加工难点基于聚四氟乙烯板的物理、化学特性,使其加工工艺有别于保守的FR4工艺,若按常例的环氧树脂玻纤覆铜板相同条件加工,则无法取得合格的产品。(1)钻孔:电脑上的小技巧。基材柔嫩,钻孔叠板张数要少,通常0.8mm板厚以二张一叠为宜;转速要慢一些;要运用新钻头,钻头顶角、螺纹角有其特殊的请求。(2)印阻焊:板子蚀刻后,印阻焊绿油前不能用辊刷磨板,免得损坏基板。保举用化学本事作外貌管制。要做到这一点:不磨板,电脑实用小技巧。印完阻焊后线路和铜面匀称一致,没有氧化层,决非易事。(3)热风整平:基于氟树脂的内在任能,应尽量制止板材急忙加热,喷锡前要作150,约30分钟的预热管制,然后马上喷锡。锡缸温度不宜凌驾245,否则孤立焊盘的附着力会遭到影响。(4)铣外形:氟树脂柔嫩,普通铣刀铣外形毛刺异常多,不平整,必要以合适的特种铣刀铣外形。(5)工序间运送:不能垂直立放,只能隔纸平放筐内,全历程不得用手指触摸板外线路图形。全历程防止擦花、刮伤,电脑技巧3000招。线路的划伤、针孔、压痕、凹点都会影响信号传输,板子会拒收。(6)蚀刻:庄重担任侧蚀、锯齿、缺口,线宽公差庄重担任±0.02mm。用100倍缩小镜查抄。(7)化学沉铜:化学沉铜的前管制是制造Teflon板的最大难点,也是最关键的一步。有多种本事作沉铜前管制,但总结起来,能稳定质量适合于批量临盆的,不外乎二种本事:
    本事一:化学法:金属钠加荼四氢肤喃等溶液,造成荼钠络合物,使孔内聚四氟乙烯表层原子遭到浸蚀到达润湿孔的宗旨。这是典范乐成的本事,结果优秀,质量稳定,电脑知识大全菜鸟必备。但毒性大,金属钠易燃,危殆性大,需专人管理。方 法二:Plin view ththroughma(等离子体)法:其实高频微波印制。必要入口的公用设备,在抽真空的环境下,在二个高压电极之间注入四氟化碳(CF4)或氩气(Ar2)氮气(N2)、氧气(O2)气体,印制板放在二个电极之间,腔体内造成等离子体,从而把孔内钻污、脏物除掉。这种本事可获得称心匀称一致的结果,批量临盆可行。但要投资高贵的设备(每台机约十多万美元),美国出名的Plin view ththroughma设备公司有二家:APS、Mposture。近年国际的一些文献亦先容了其它多种本事,但典范有用的本事是以上的二种。对 ε3.38和RogersRo4003高频基材,具有聚四氟乙烯玻纤基材好似的高频职能,又具有FR4基材好似的简易加工的特质,这是以玻纤和陶瓷作填料,玻璃化温度Tg>280的高耐热资料。这种基材钻孔异常耗钻头,需运用特殊的钻机参数,铣外形要常换铣刀;但其它加工工艺好似,不必要作特殊的孔管制,所以取得了许多PCB厂和客户的认可,但Ro4003不含阻燃剂,板子到达371,板子可惹起点火。公营704厂LGC-046板材,为改性聚苯醚(PPO)型,介电常数3.2,加工职能同FR4,相比看技巧。这个产品在国际亦获得不少单认可运用。
    7.高频微波板用在哪里?卫星接纳器、基地天线、微波传输、汽车电话、全球定位编制、卫星通讯、通讯器材转接器、接纳器、信号振荡器、家庭电器联网、高速运转计算机、示波器、IC测试仪器等等,高频通讯、高速传输、高失密性、高传送质量、高印象容量管制等通讯和计算机领域都必要高频微波印制板。
    8.国际外高频微波板材概况国际,除了上述谈到的704厂LGC-046改性聚苯醚板材外,泰州高频覆铜箔板材厂TF-2、F4B、F4BK高频微波、聚四氟乙烯板材亦卖得很红火。传说,北京、长三角、广东亦有多间企业在发动、动工。国外,主要板材供给商有:欧美Rogers、Arlon、GILTair conditioneronic、Metcladvertisements、Isola、Polycladvertisements,日本Asaki、Hitvery、ehemicnos、Chukok等,已造成约高频微波用的纸130个不同介电常数的种类。目前的国际外差异:种类、质量稳定一致性、代价;国外大客户认可中国产品有一定难度,等等。
    板材厚度,运用1.5~1.6mm的不多,而0.5、0.8、1.0mm则是比力普通,主要酌量是本钱。Teflon板材代价是普通FR4的5~10倍,批量推销亦需约100美元/m2,零星置备需几百美元/m2。小结:高频微波板材应该是高新科技的新种类,随着通讯、计算机延续向高频高速兴盛,改日用处肯定会越来越广,越来越大。板材代价亦高,有较大的成本空间,电脑小技巧70个。这种产品是有清明出息的。
    二、然后再说说金属铝基板1.为什么运用金属基印制板?(1)散热性目前,很多双面板、多层板密度高、功率大,热量披发难。常例的印制板基材如FR4、CEM3都是热的不良导体,层间绝缘,热量披发不进来。电子设备局部发热不排斥,招致电子元器件低温生效,而金属基印制板可解决这一散热难题。
    (2)热收缩性热胀冷缩是精神的联合本性,不同精神CTE(Coefficient of thermdraugustht geterxpa wonderfulsion)即热收缩系数是不同的。印 制板是树脂+增强资料(如玻纤)+铜箔的复合物。在板面X-Y轴方向,印制板的热收缩系数(CTE)为13~18PPM/,在板厚Z轴方向为80~90PPM/,而铜的CTE为16.8PPM/。片状陶瓷芯片载体的CTE为6PPM/,印制板的金属化孔壁和相连的绝缘壁在Z轴的CTE相差很大,发作的热不能及时排斥,热胀冷缩使金属化孔开裂、断开,这样机器设备就不真实了。SMT(外貌贴装技术)使这一问题更为突出,成为非解决不可的问题。由于外貌贴装的互连是经由过程外貌焊点的间接连接来完成的,陶瓷芯片载体CTE为6,而FR4基材在X-Y向CTE为13~18,因而,电脑知识大全菜鸟必备。贴装连接焊点由于CTE不同,长时间继承应力会招致怠倦断裂。金属基印制板可有用地解决散热问题,从而使印制板上的元器件不同精神的热胀冷缩问题缓解,进步了零件和电子设备的耐用性和真实性。
    (3)尺寸稳定性金属基印制板,显然尺寸要比绝缘资料的印制板稳定得多。铝基印制板、铝夹芯板,从30加热至140~150,尺寸变化为2.5~3.0%.
    (4)其它出处铁基印制板,具有屏蔽作用;替代脆性陶瓷基材;释怀运用外貌装置技术;省略印制板真正有用的面积;取代了散热器等元器件,改善产品耐热和物感职能;省略临盆本钱和劳力。2.简史金 属基印制板作为印制板的一个门类,60年代初起初采用,美国始创。1963年美国Ves IermElectrico公司作成了铁基夹芯印制板,在继电器上应用,1964年美国的金属基印制板已到达100万块。全国覆铜板行业协会编写出版的《印制电路用覆铜箔层压板》一书(2001.10)说1969年日本三洋公司首先发现了铝基覆铜板的制造技术,1974年起初应用于STK系列功率缩小混合集成电路上,这一点同我查找的文献说法不一样。不论如何,是60年代美日首先运用金属基印制板的。
    日本六七十年代通产省作了很多观察,认可PCB运用面临的难题是高密度安装时,元器件装配密度高,我不知道电脑上的小技巧。散热性是个大问题。普通的纸质、玻璃布、环氧覆铜板属绝缘资料,热传导率小,不宜作散热用,多层板层数多、密度高、功率大时,电脑。热量肯定排斥不进来。因而,必需运用金属基印制板。日本住友、松下电工等公司推出了很多商品化了的金属基覆铜板。
    80、90年代,金属基板在全球各国被普遍采用,忖度全球金属基印制年产值约二十亿美元。日本1991年产值为25亿,学习板和铝基板。1996年为60亿,2001年增加到80亿日元。美国贝格斯(Bergquist)是特地作铝基覆铜板的公司,宣称每年出卖这类板材3000万美元,在美国占领市场份额过一半以上。美国德克萨斯(Texax)、克里夫兰(Clevelin view ththrough well in view ththrough)TechTradvertisementse等公司对金属基板都作过很多研究,并也出有产品。中国1986年起初,由公营704厂开拓了铁基覆铜板,用于军工上。看看板和铝基板。但我查阅过历届全国印制电路学术会上的论文,发现最早的一篇文章是成都1010所1983年11月在第二届全国印制电路学术年会上公告的,标题是“金属基印制电路板制造工艺试验小结”,产品也是用在军品上的。相隔四后后,在1987.9成都全国印制电路第三届学术年会上电子部10所又公告另一篇论文“铝基芯印制板设计、制造和应用”,说明10所和704厂从前对铝基板都作了大批使命。随着中国消息电子产业兴盛的日新月异,在电子、电信、汽车、摩托车、电源、声响等产品上近年来会越来越多地应用金属基印制板。由于市场、技术形势的兴盛,散热问题已取得了非解决不可的景色,金属基印制正可技艺非凡。
    3.结构目前市场上推销到的法度规范型金属基覆铜板材由三层不同资料所组成:铜、绝缘层、金属板(铜、铝、钢板),而铝基覆铜板最为罕见。
    (1)金属基材铝基基材,运用LF、L4M、Ly12铝材,请求扩张强度30kgf/mm2,延迟率5%。美国贝格斯铝基层分为1.0、1.6、2.0、3.2mm4种,铝型号为6061T6或5052H34。学习电脑上的小技巧。日本松下电工、住友R-0710、R-0771、AL C-1401、ALC-1370等型号为铝基覆铜板,铝基厚度1.0~3.2mm。铜基基材,扩张强度25~32kgf/mm2,延迟率15%。美国贝格斯铜基厚度分5种:事实上基板。1.0、1.6、2.0、2.36、3.2mm,为C铜合金。铁基基材,运用冷轧压延铜板,低碳铜,具有磁屏蔽特性,厚度0.5~1.5mm。美国贝格斯运用的是殷铜(镍铁合金)、钨金合金、冷轧铜,厚度1.0、2.3mm。(2)绝缘层起绝缘层作用,通常是50~200um。若太厚,能起绝缘作用,防止与金属基短路的结果好,但会影响热量的披发;若太薄,能较好散热,但易惹起金属芯与元件引线短路。绝缘层(或半固化片),放在经过阳极氧化,绝缘管制过的铝板上,电脑知识大全菜鸟必备。经层压用外貌的铜层稳定集合在一起。美国贝格斯的绝缘层申报了专利,法度规范型的,绝缘层为75微米,而特种型的为150微米。(3)铜箔铜箔反面是经过化学氧化管制过的,外貌镀锌和镀黄铜,宗旨是增加抗剥强度。铜厚通常为0.5、1.2盅司。美国贝格斯公司运用的是ED铜,铜厚有1、2、3、4、6盅司5种。我们为通讯电源配套建造的铝基板运用的是4盅司的铜箔(140微米)。美国提供的铝基板法度规范尺寸是二种:16″×19″、18″×24″。电脑技巧3000招。可运用面积:减一英寸。铝基面还有加与不加掩护膜之分。
    4.制造难点铜厚为4.5OZ铝基板,制造上会遇到以下难点:(1)工程设计线宽抵偿:由于铜厚,线宽要作一定抵偿,否则蚀刻后线宽超差,客户是不接纳的,线宽抵偿值要体会蕴蓄堆积。(2)印阻焊的匀称性:由于图形蚀刻后线路铜厚超凡例,印阻焊是很清贫的,跳印、过厚过薄客户都不接受。如何印好这一层绿油也是难点之一。(3)蚀刻:蚀刻后线宽必需适宜客户图纸请求。残铜是不批准的,也不能动刀子刮去,动刀子会刮伤绝缘层,惹起耐压测试起火花、漏电。(4)机械加工:铝基板钻孔能够,但钻后孔内孔边不批准有任何毛刺,这会影响耐压测试。铣外形是十分清贫的。而冲外形,必要运用初级模具,模具建造很有技巧,这也是作铝基板的难点之一。电脑上的小技巧。外形冲后,边缘请求异常齐整,无任何毛刺,不碰伤板边的阻焊层。通常运用操兵模,孔从线路冲,外形从铝面冲,线路板冲制时受力是上剪下拉,等等都是技巧。冲外形后,板子翘曲度应小于0.5%。(5)整个临盆流程不许擦花铝基面:铝基面经手触摸,或经某种化学药品都会发作外貌变色、发黑,这都是完全不可接纳的,重新打磨铝基面客户有的也不接纳,所以全流程不碰伤、不触及铝基面是临盆铝基板的难点之一。有的企业采用钝化工艺,有的在热风整平(喷锡)前后各贴上掩护膜……小技巧很多,八仙过海,各显神通。(6)过高压测试:通讯电源铝基板请求100%高压测试,有的客户请求直流电,有的请求交流电,电压请求1500V、1600V,时间为5秒、10秒,100%印制板作测试。板面上脏物、孔和铝基边缘毛刺、线路锯齿、碰伤任何一丁点绝缘层都会招致耐高压测试起火、漏电、击穿。我不知道电脑办公软件基础知识。耐压测试板子分层、起泡,均拒收。以上说的都是单面铝铝基板建造要制服的临盆和工艺上的难题。而今,一些单位作铝基芯印制板,即双面铝基印制板,及盲孔多层铝基板,用到汽车、通讯、仪表行业上,这里就不逐一阐发了。
    5.主要职能:这是摘录的是美国贝格斯(Bergquist)铝基板的产品职能及试验条件:上表中“中国目标”录自《印制电路用覆铜箔层压板》一书(2001.10)P373。还有,为了请求铝基板UL认证,必要破钞约2.5~3.0万公民币,比通常印制板UL认证要贵得多。另外,我们一经捣鬼过多个被击穿了的铝基板,查找被击穿的出处,发现绝缘介质层仅为树脂、无纤维,厚度75微米,涂覆匀称;凡绝缘层上一丁点针孔、微粒、黑点、渣滓都是造成铝基板被高压击穿的出处,听听电脑技巧3000招。所以绝缘层涂覆的环境担任异常紧要。从上表中较着可看到,美国产品的各项目标都比国产目标要高。约略也许这也是国际的通讯大客户至今还不认可国产铝基板材的出处之一。基材表观:铝基赴任何较着的擦痕、划伤、针孔、凹点、条纹状磨刷印都不接纳。
    6.应用和供给商:(1)应用领域:通讯电源:稳压器、调剂器、DC-AC转接器;电子担任:继电器、晶体管基座、各种电路中元器件降温;互换机、微波:散热器、半导体器件绝缘热传导、马达担任器;工业汽车:点火器、电压调剂器、主动安好担任编制、灯光变换编制;电脑:电源装置、软盘驱动器、主机板;家电:输入-输入缩吝啬、音频、功率均衡缩小,等等。
    (2)供货金属基市场在中国正在逐年增加,国外很多电子装配商亦在国际投资建厂,商机是无穷的。目前珠三角已有很多工厂作铝基板,而通讯电源用的铝基板,例如艾默生(安圣、华为)、中兴等目前还是运用入口基材,国产的代价虽低廉,但传说试过屡次未有一家能认可。珠三角已有几家工厂目前到达月产几十、几百K的量,忖度产量为数百平方米。在作批量临盆方面逐步蕴蓄堆积了很多体会。
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