نظرة عامة على مادة ثنائي الفينيل متعدد الكلور للميكروويف TMM
أطلقت روجرز حلاً فريدًا, معدل تغير حراري ثابت منخفض العزل الكهربائي ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالي التردد – TMM سلسلة المواد ثنائي الفينيل متعدد الكلور الميكروويف. مادة ثنائي الفينيل متعدد الكلور للميكروويف المتصلدة بالحرارة TMM عبارة عن بوليمر متصلد بالحرارة مملوء بالسيراميك, مصمم خصيصًا لتطبيقات الخطوط الشريطية والخطوط الدقيقة التي تتطلب موثوقية عالية من خلال الفتحة. يمكن أن تنضج مادة PCB ذات الميكروويف من Rogers TMM باستخدام أدوات كربيد الأسمنت التقليدية لتشكيل المعالجة. استخدام الأساليب والأدوات المناسبة, يمكن أن يكون لها عمر مفيد أكثر من 250 بوصة خطية أثناء التصنيع. للمواد ذات ثابت العزل الكهربائي المنخفض, العمر أقل قليلا.
العوامل المؤثرة على تآكل الأدوات وجودة الحواف
يناقش هذا القسم العوامل التي تؤثر على تآكل الأداة وجودة الحافة. يوفر الجدول المرجعي أحجامًا مختلفة للأدوات ودرجات القولبة الموصى بها من Rogers TMM وتقديرات العمر للأدوات المختلفة.
تكوين مادة ثنائي الفينيل متعدد الكلور للميكروويف من روجرز TMM
تتكون مادة PCB الخاصة بالميكروويف Rogers TMM من بوليمرات هيدروكربونية مملوءة بدرجة عالية بحشوات السيراميك. وهذا يوفر مادة PCB للميكروويف من Rogers TMM مع تمدد حراري منخفض ومجموعة متنوعة من الثوابت العازلة.
التدابير الوقائية أثناء صب
بسبب كشط حشوات السيراميك, مطلوب تدابير وقائية أثناء صب. تجنب السرعات السطحية العالية بشكل مفرط (>400سفم) لمنع التآكل المفرط للأداة وانخفاض جودة الحافة.
توصيات الآلات
تعتمد توصيات المعالجة التالية على الاختبارات التي تم إجراؤها على آلات الحفر/الطحن Excellon EX. تم تقييم العديد من أدوات الكربيد الأسمنتي ضمن نطاق معين.
الأدوات والمعلمات الموصى بها
- الأداة الموصى بها: أداة كربيد بشفرة ماسية أو قاطع رقاقة حلزوني على الأقل 5 الأخاديد
- حجم الأداة الموصى به: 0.001 بوصة ~ 0.0015 بوصة
- السرعة السطحية: 200~ 400SFM
- غطاء: الفينولية (0.01 بوصة ~ 0.03 بوصة)
- وسادة: الفينولية (0.1 بوصة)
صيغ لسرعة المغزل وكمية التغذية
- يتم تعريف سرعة السطح على أنها سرعة القطع الطرفية للأداة. يمكن استخدام الصيغة التالية لحساب سرعة المغزل تحت قطر الأداة المحدد وسرعة السطح: سرعة المغزل = 12سرعة السطح (قدم / دقيقة)/وحدةقطر الأداة
- يتم تعريف حمل القطع على أنه المسافة التي تقطعها الأداة في كل دورة. يمكن استخدام الصيغة التالية لحساب التغذية تحت حمل القطع المحدد وسرعة المغزل: كمية التغذية = حمل القطع * سرعة المغزل
ظروف طحن Rogers TMM الموصى بها وعمر الأداة
بناءً على اعتبارات مراقبة الجودة مثل نتوءات رقائق النحاس, عرض الأخدود السلبي, الجدران الجانبية الخشنة وعمر الأداة النهائي, يوفر العمر النهائي للأداة أساسًا كميًا جيدًا لمقارنة أشكال الأدوات وظروف الطحن. لكن, بسبب الحاجة إلى جودة الحافة, سيتم تخفيض قيمة عمر الأداة المفيدة بشكل كبير. تقديرات عمر الأداة المفيدة هي بشكل عام فقط 50% ل 60% من عمر الأداة النهائية. للتطبيقات الصعبة, يجب استبدال الأدوات بشكل متكرر.
العوامل المؤثرة على عمر الأداة
يمكن أن تؤثر عوامل مختلفة على قيمة العمر الإنتاجي للأداة عند تصنيع روجرز TMM متجانسة أو صفائحية.
روجرز TMM الصف
تحتوي مواد Rogers TMM ذات الثوابت العازلة المنخفضة على مواد حشو عالية اللزوجة. لذلك, يكون عمر الأداة عند معالجة Rogers TMM3 أقصر منه عند معالجة Rogers TMM10. في ظل ظروف المعالجة المناسبة واستخدام الأداة الصحيحة, العمر الإنتاجي لروجرز TMM3 تقريبًا 120 بوصة خطية, بينما يمكن أن يتجاوز روجرز TMM10 250 بوصة خطية.
سرعة سطح الأداة
تأثير سرعة السطح على العمر النهائي للأداة. تتم معالجة Rogers TMM3 بواسطة أدوات ذات أشكال هندسية مختلفة. يتناقص العمر النهائي للأداة مع زيادة سرعة السطح. تتراوح سرعة المغزل من 15KRPM إلى 25KRPM (3/32 بوصة).
هندسة الأداة
ومن بين أدوات الأشكال الهندسية المختلفة التي سيتم تقييمها, تتمتع الأداة التي تحتوي على عدد أكبر من الشفرات بعمر خدمة ممتاز. هندسة الدقة كربيد R1U, توفر أدوات R1D وMegaTool RCS أفضل عمر نهائي للأداة.
يٌطعم (تحميل القطع)
يظهر في الجدول تأثير حمل القطع على العمر النهائي للأداة لمختلف أشكال الأدوات 2. عندما يزيد حمل القطع, يقل عمر الأداة النهائية. لكن, أحمال قطع صغيرة جدًا (<0.001 بوصة/ثورة) يجب تجنبه, مما سيسبب نتوءات نحاسية واضحة.
حجم الأداة
بسبب الزيادة في مساحة المقطع العرضي للأداة, تتمتع الأدوات الأكبر حجمًا بشكل عام بعمر نهائي أفضل للأداة عند سرعة سطح معينة. لذلك, عادةً ما تحتاج الأدوات الأصغر إلى الاستبدال بشكل متكرر.
سمك المكدس
يتناقص العمر النهائي للأداة أيضًا مع زيادة سمك المكدس. ويرجع ذلك إلى زيادة الضغط الشعاعي على الأداة. مع زيادة سمك المكدس, يجب استبدال الأدوات بشكل متكرر.
سلسلة مواد ثنائي الفينيل متعدد الكلور للميكروويف TMM وتقييم الألواح اللاصقة
خصائص سلسلة مواد ثنائي الفينيل متعدد الكلور للميكروويف TMM
سلسلة مواد TMM للميكروويف PCB عبارة عن مواد بوليمر راتينج بالحرارة مملوءة بالسيراميك, والتي تستخدم بشكل رئيسي في خطوط microstrip وخطوط الشريط عالية الموثوقية. تحتوي اللوحة متعددة الطبقات من سلسلة TMM على نسبة TCEr منخفضة (تغير ثابت العزل مع درجة الحرارة), معامل التمدد الحراري المطابق للنحاس, وثابت العزل الكهربائي الأكثر استقرارًا في الصناعة. هذه الخصائص تجعل مواد TMM خيارًا مثاليًا للعديد من التطبيقات.
تقييم الصفائح اللاصقة لتطبيقات الخطوط الشريطية
من أجل تلبية احتياجات مواد TMM في التطبيقات الشريطية, قمنا بتقييم الأوراق اللاصقة التالية المتوفرة في السوق:
الأوراق اللاصقة المتاحة
- دوبونت FEP موديل C20 (لاصقة على كلا الجانبين)
- روجرز 3001 فيلم CTFE
- دوبونت FEP موديل أ
تأثير الصفائح اللاصقة على ثابت العزل الكهربائي
لكن, the above bonding sheets are all materials with low dielectric constant, which will reduce the dielectric constant of the entire microstrip line structure. This effect of the adhesive sheet will vary based on the circuit design, material type and thickness. So it needs to be evaluated according to each practical application.
Evaluation Process and Test Results
Two materials, TMM-3 and TMM-10, were selected and evaluated with all the above adhesive sheets respectively.
Processing Steps
قبل الضغط, the copper foil of all TMM sheets will be etched away and baked at 110°C/1 hour. The TMM sheet does not need to be etched with sodium metal to activate the surface of the medium like the glass cloth reinforced PTFE sheet. Used in the evaluation is a 2mil thick adhesive sheet, والتي يتم ضغطها معًا بمكبس مسطح مقاس 6 × 6 بوصة. قبل الضغط, تسخين الصحافة المسطحة إلى 300 درجة مئوية (PEF كورقة ربط) و 220 درجة مئوية (3001 كورقة الترابط), ثم ضع اللوح المصفح متعدد الطبقات في المطبعة للضغط. حافظ على ضغط 200 رطل لكل بوصة مربعة طوال العملية واحتفظ به عند درجة الحرارة المذكورة أعلاه لمدة 20 دقائق. تم تقسيم العينات إلى ثلاث مجموعات, وتم إجراء اختبار التقشير بعد العلاج تحت ظروف مختلفة.
شروط معالجة المنتج
- الحالة أ: لن تتم أي معالجة.
- الصدمة الحرارية: قصدير التبييض عند 288 درجة مئوية /10 ثواني
- درجة الحرارة/الرطوبة: ضعيها في طنجرة ضغط 17 رطل لكل بوصة مربعة 2 ساعات
نتائج الاختبار
تظهر نتائج الاختبار أن عينات FEP C20 المضغوطة لديها أفضل نتائج الاختبار في جميع بيئات وظروف الاختبار. روجرز 3001 يعمل بشكل جيد بعد الضغط وبعد الصدمة الحرارية, ولكن لا ينصح باستخدامه في البيئات ذات متطلبات درجة الحرارة والرطوبة. لكن, FEP-A ليس لديه قوة ربط كافية في جميع ظروف الاختبار, لذلك لا ينصح باستخدامه.
ملاحظات حول معالجة مواد TMM
حفر لوحة TMM متعددة الطبقات
عند حفر لوحة TMM متعددة الطبقات, يتآكل دبوس الحفر بسرعة كبيرة, مما قد يسبب حفرًا مفرطًا للأوساخ على طبقة الترابط الناعمة من البوليمر الفلوري. يجب تحديد عدد فتحات دبوس الحفر وفقًا لسمك الركيزة, متطلبات التصميم, ونوعية جدار ثقب المراقبة.
متطلبات النقش الصوديوم
على الرغم من أن مادة TMM لا تتطلب حفر الصوديوم قبل الطلاء الكهربائي من خلال الثقوب, فمن الضروري استخدام النقش الصوديوم بعد TMM وFEP C20 أو 3001 يتم الضغط عليهما معًا. لأنه إذا لم يتم هذا العلاج, قوة الترابط بين طبقة صفائح الترابط والنحاس الكيميائي ضعيفة, وبالتالي تشكيل نقطة خطر على جدار الحفرة.
التغييرات في الخصائص الكهربائية
الألواح عالية التردد لجميع أنظمة الراتنجات الهيدروكربونية بما في ذلك R04000 أو TMM, التعرض لبيئة هوائية لفترة طويلة, قد يسبب تغيرات في الخواص الكهربائية للمواد. وسوف تكثف هذه التغييرات مع ارتفاع درجة الحرارة. يعتمد حدوث هذه التغييرات وما إذا كانت ستؤثر على أداء المنتج النهائي على عوامل معقدة مختلفة, مثل تصميم الدوائر, التحمل الأداء, ظروف العمل, وبيئة الاستخدام الفريدة لمختلف المنتجات. على الرغم من أن روجرز قد التزم بتطوير مضادات الأكسدة المحسنة لتقليل أكسدة RO4000 وTMM, ينصح روجرز دائمًا مهندسي تصميم الدوائر/المستخدمين النهائيين بتحديد ما إذا كانت المادة مناسبة لدورة حياة المنتج بأكملها عن طريق اختبار الأداء والمؤشرات في كل تطبيق.
