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Fabricación de PCB de alta frecuencia: técnicas y aplicaciones explicadas
2024-07-17Reportero: SprintPCB
1. Definición de PCB de alta frecuencia
Una PCB de alta frecuencia se refiere a una placa de circuito especializado que se utiliza en aplicaciones de alta frecuencia (superiores a 300 MHz o longitudes de onda inferiores a 1 metro) y microondas (superiores a 3 GHz o longitudes de onda inferiores a 0,1 metros). Estas placas se producen mediante métodos estándar de fabricación de PCB rígidas sobre sustratos de microondas o mediante procesos especializados. Normalmente, las PCB de alta frecuencia se definen como aquellas con frecuencias superiores a 1 GHz. Con el rápido avance de la ciencia y la tecnología, se están diseñando más dispositivos para frecuencias de microondas (>1 GHz) e incluso aplicaciones de ondas milimétricas (>30 GHz). Esta tendencia exige un mayor rendimiento de los sustratos de PCB. Por ejemplo, los materiales base deben tener excelentes propiedades eléctricas y estabilidad química, con una pérdida de señal mínima a frecuencias crecientes, lo que resalta la importancia de los materiales de PCB de alta frecuencia.
2.1 Productos de comunicación móvil 2.2 Amplificadores de potencia y amplificadores de bajo ruido 2.3 Componentes pasivos como divisores de potencia, acopladores, duplexores y filtros 2.4 Sistemas anticolisión automotrices, sistemas satelitales y sistemas de radio. La tendencia de la electrónica de alta frecuencia está en auge.
3. Tipos de PCB de alta frecuencia
3.1 Materiales termoestables rellenos de cerámica en polvo
A. Fabricantes:
Rogers Corporation: 4350B/4003C Arlon: 25N/25FR Taconic: Serie TLG
B. Métodos de procesamiento:
Similar a los procesos FR4 (resina epoxi/tejido de vidrio), pero el material es más frágil, propenso a agrietarse y requiere un manejo especial durante la perforación y el fresado, lo que reduce la vida útil de la herramienta en un 20%.
3.2 Materiales de PTFE (politetrafluoroetileno)
A. Fabricantes:
Rogers Corporation: serie RO3000, serie RT, serie TMM Arlon: serie AD/AR, serie IsoClad, serie CuClad Taconic: serie RF, serie TLX, serie TLY Taixing Microwave: F4B, F4BM, F4BK, TP-2
B. Métodos de procesamiento:
1. Corte:
Proteja el material con una película para evitar rayones y abolladuras.
2. Perforación:
Utilice brocas nuevas (estándar 130) para obtener mejores resultados, taladre un panel a la vez y aplique un prensatelas de 40 psi. Cubra con una lámina de aluminio y utilice una almohadilla de melamina de 1 mm para sujetar el panel de PTFE. Limpie el polvo de los agujeros con una pistola de aire comprimido después de taladrar. Utilice el taladro más estable con parámetros optimizados (los agujeros más pequeños requieren mayor velocidad de perforación, menor carga de viruta y menor velocidad de retracción).
3. Tratamiento del agujero:
Tratamiento de plasma o activación con naftaleno de sodio para facilitar la metalización.
4. Deposición de cobre PTH:
Tras el micrograbado (control a 20 micropulgadas), comience el procesamiento desde el tanque de desengrasado en la línea de PTH. Si es necesario, se puede realizar una segunda pasada de PTH, comenzando desde el tanque previsto.
5. Máscara de soldadura:
Pretratamiento con limpieza ácida, evitando el fregado mecánico. Hornee después del pretratamiento (90 °C durante 30 minutos), aplique y cure la máscara de soldadura. Hornee en tres etapas: 80 °C, 100 °C y 150 °C durante 30 minutos cada una. Si se produce rechazo de aceite, retrase retirando la máscara de soldadura y reactivando la superficie.
6. Fresado:
Apile las placas de PTFE con papel protector sobre la superficie del circuito, sujetas entre zócalos grabados de FR-4 sin cobre o fenólicos (1,0 mm de grosor). Tras el fresado, desbarbe cuidadosamente los bordes a mano, evitando dañar el sustrato y la superficie de cobre, y separe las capas con papel sin sulfuro para su inspección.
4. Flujo del proceso
1. Flujo de procesamiento de la placa de PTFE NPTH:
Corte → Perforación → Película seca → Inspección → Grabado → Inspección de grabado → Máscara de soldadura → Serigrafía → Estañado → Conformado → Pruebas → Inspección final → Embalaje → Envío
2. Flujo de procesamiento de la placa de PTFE PTH:
Corte → Perforación → Tratamiento de orificios (activación por plasma o naftaleno sódico) → Deposición de cobre → Galvanoplastia → Película seca → Inspección → Recubrimiento de patrones → Grabado → Inspección de grabado → Máscara de soldadura → Serigrafía → Estañado → Conformado → Pruebas → Inspección final → Embalaje → Envío
5. Desafíos en el procesamiento de PCB de alta frecuencia
1. Deposición de cobre: Dificultad para lograr la adhesión del cobre en las paredes de los orificios. 2. Transferencia de patrones, grabado y control del ancho de línea: Gestión de huecos en el ancho de línea y orificios de lijado. 3. Proceso de máscara de soldadura: Garantía de la adhesión de la máscara de soldadura y control de burbujas. 4. Manejo de superficies: Control estricto para evitar rayones en diversos procesos. SprintPCB es un proveedor líder en la industria de PCB de alta frecuencia. Nuestras avanzadas técnicas de fabricación y materiales de alta calidad garantizan un rendimiento y una fiabilidad excepcionales en aplicaciones de alta frecuencia. Ya sea que esté desarrollando dispositivos de comunicación móvil, sistemas automotrices o cualquier electrónica de alta frecuencia, SprintPCB ofrece soluciones a medida para satisfacer sus necesidades.
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