راجرزتابلوهای فرکانس بالارا می توان با fr4 که راه حل اصلی برای متعادل کردن عملکرد فرکانس بالا و کنترل هزینه در سناریوهای فعلی مانند ایستگاه های پایه 5G و رادار موج میلی متری است، مخلوط کرد. هزینه کلی مواد تخته را می توان تا 30% -50% کاهش داد، اما اختلاط فرآیندی با مرتبه بالا با خطرات متعدد است که نمیتوان آن را نادیده گرفت.
مبنای امکان سنجی فشار مخلوط
در حال حاضر تعداد زیادی پرونده تولید انبوه بالغ در صنعت وجود دارد. سری اصلی Rogers RO4000 (RO4350B, RO4003C) خود مواد "قابل مخلوط شدن" هستند که به طور خاص برای اختلاط با fr4 طراحی شده اند. سازندگان PCB در حال حاضر دارای قابلیت های پردازش مخلوط Rogers+fr4 پایدار هستند.
منطق اصلی فشردهسازی مختلط این است که از مواد راجرز فقط در لایه RF استفاده شود که نیاز به انتقال سیگنالهای{0} با فرکانس بالا دارد، در حالی که از fr4 در سایر لایههای سیگنال و زمین استفاده میشود که به طور قابلتوجهی هزینه کل مواد برد را کاهش میدهد و در عین حال عملکرد کم اتلاف RF را تضمین میکند.
خطر اصلی فشار مختلط
عدم تطابق CTE باعث لایه لایه شدن و تاب برداشتن می شود
ضریب انبساط حرارتی محور Z{0}} معمولیfr450{1}}70 ppm/درجه سانتیگراد است، در حالی که CTE محور Z مواد راجرز مبتنی بر PTFE میتواند به 200-300 ppm/درجه سانتیگراد برسد. در دمای بالای 260 درجه سانتیگراد در طول لحیم کاری با جریان، اختلاف انبساط بین این دو میتواند به دهها میکرومتر برسد و تنش برشی بین لایهای در لایههای سطحی میتواند مستقیماً باعث شکستگی سطح تخته شود. پاره شدن
حداکثر تاب خوردگی تخته هیبریدی چند لایه نامتقارن می تواند به بیش از 1.2٪ برسد، بسیار بیشتر از 0.75٪ مورد نیاز استاندارد IPC-6012. در موارد شدید، می تواند بر دقت نصب اجزای نصب سطحی SMT تأثیر بگذارد.
ترک خوردگی مس و خرابی قابلیت اطمینان
در طی فرآیند چرخه حرارتی ساختار فشار مختلط، تنشهای فشاری کششی متناوب در لایههای مواد مختلف ایجاد میشوند که همه آنها بر روی دیوارههای مسی سوراخهای عبوری متمرکز میشوند. پس از قرار گرفتن در معرض{1} طولانی مدت، ابتدا ریزترکها روی دیوارههای سوراخ ظاهر میشوند که در نهایت منجر به خرابی مدار باز میشود.
داده های آزمایش صنعت نشان می دهد که پس از 100 چرخه حرارتی از -40 درجه سانتیگراد تا 85 درجه سانتیگراد، نرخ لایه برداری صفحات فشار مخلوط بهینه نشده می تواند به 12٪ برسد و پایداری سیگنال به شدت 25٪ کاهش می یابد.
عدم تطابق ثابت دی الکتریک منجر به از دست دادن کنترل امپدانس می شود
ثابت دی الکتریک Rogers RO4350B حدود 3.48 است، در حالی که ثابت دی الکتریک fr4 معمولی 4.2-4.8 است. هنگامی که خطوط سیگنال با فرکانس بالا در دو لایه دی الکتریک هدایت می شوند، تغییرات پله امپدانس رخ می دهد و شیفت پیک امپدانس اندازه گیری شده می تواند به{5}} Ω برسد، که مستقیماً باعث انعکاس سیگنال، خرابی از دست دادن درج و عملکرد لینک RF آسیب می شود.
چسبندگی ناکافی رابط منجر به لایه برداری و انفجار برد می شود
انرژی سطحی مواد راجرز مبتنی بر PTFE تنها 18-20 mN/m است و چسبندگی طبیعی آنها بسیار ضعیف است. اگر عملیات فعال سازی پلاسما انجام نشود و به جای ورقه های چسب مخصوص راجرز از ورق های نیمه پخت fr4 معمولی استفاده شود، استحکام لایه برداری بین لایه ها بسیار کمتر از استاندارد مورد نیاز خواهد بود و به راحتی می توان به طور مستقیم لایه بندی کرد و تحت تاثیر دمای بالا لحیم کاری جریان مجدد منفجر شد.
بازده پردازش پایین هزینه های جامع را افزایش می دهد
نرخ بازده جامع لمینت های هیبریدی معمولاً تنها 75٪ -85٪ است، به مراتب کمتر از نرخ بازده بیش از 95٪ برای لمینت های چهار لایه fr4 خالص. از دست دادن عملکرد اضافی برخی از مزایای هزینه مواد را جبران می کند. اگر کنترل فرآیند وجود نداشته باشد، حتی ممکن است وضعیت تابلوهای زباله دسته ای وجود داشته باشد.
بردهای فرکانس بالا، fr4 pcb