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Rogers lanza la exclusiva serie de materiales de PCB para microondas TMM

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Descripción general del material de PCB para microondas TMM

ROGERS ha lanzado una solución única, low-dielectric constant thermal change rate high-frequency PCB – TMM microwave PCB material series. El material de PCB termoestable para microondas TMM es un polímero termoestable relleno de cerámica, especialmente diseñado para aplicaciones de línea stripline y microstrip que requieren alta confiabilidad en orificios pasantes. El material de PCB para microondas Rogers TMM puede madurar utilizando herramientas tradicionales de carburo cementado para el procesamiento de conformado. Utilizar métodos y herramientas adecuados, puede tener una vida útil de más de 250 pulgadas lineales durante el mecanizado. Para materiales con baja constante dieléctrica, la vida útil es ligeramente menor.

Factores que afectan el desgaste de la herramienta y la calidad del borde

Esta sección analiza los factores que afectan el desgaste de la herramienta y la calidad del borde.. La tabla de referencia proporciona varios tamaños de herramientas y grados Rogers TMM, condiciones de moldeo recomendadas y estimaciones de vida útil de varias herramientas..

Composición del material de PCB para microondas Rogers TMM

El material de PCB para microondas Rogers TMM está compuesto de polímeros de hidrocarburos que están altamente rellenos con cargas cerámicas.. Esto proporciona al material de PCB para microondas Rogers TMM una baja expansión térmica y una variedad de constantes dieléctricas..

Medidas preventivas durante el moldeo

Debido a la abrasividad de las masillas cerámicas., Se requieren medidas preventivas durante el moldeo.. Evite velocidades superficiales excesivamente altas (>400SFM) para evitar el desgaste excesivo de la herramienta y la reducción de la calidad del borde.

Recomendaciones de mecanizado

Las siguientes recomendaciones de mecanizado se basan en pruebas realizadas en máquinas perforadoras/fresadoras Excellon EX.. Se han evaluado varias herramientas de carburo cementado dentro de un cierto rango..

Herramientas y parámetros recomendados

Fórmulas para la velocidad del husillo y la cantidad de avance

Condiciones de fresado Rogers TMM recomendadas y vida útil de la herramienta

Basado en consideraciones de control de calidad, como las rebabas de láminas de cobre., anchos de ranura negativos, Paredes laterales rugosas y vida útil final de la herramienta., La vida útil final de la herramienta proporciona una buena base cuantitativa para comparar las formas de las herramientas y las condiciones de fresado.. Sin embargo, debido a la necesidad de calidad de borde, El valor de la vida útil de la herramienta se reducirá significativamente.. Las estimaciones de vida útil de las herramientas generalmente son sólo 50% a 60% de la vida final de la herramienta. Para aplicaciones exigentes, las herramientas necesitan ser reemplazadas con más frecuencia.

Factores que afectan la vida útil de la herramienta

Varios factores pueden afectar el valor de la vida útil de la herramienta al mecanizar monolíticos o laminados Rogers TMM.

Grado Rogers TMM

Los materiales Rogers TMM con constantes dieléctricas más bajas contienen más cargas de alta viscosidad. Por lo tanto, la vida útil de la herramienta al mecanizar Rogers TMM3 es más corta que al mecanizar Rogers TMM10. Bajo condiciones de procesamiento adecuadas y utilizando la herramienta correcta., la vida útil del Rogers TMM3 es de aproximadamente 120 pulgadas lineales, mientras que Rogers TMM10 puede superar 250 pulgadas lineales.

Velocidad de superficie de la herramienta

El efecto de la velocidad superficial en la vida útil final de la herramienta.. El Rogers TMM3 se procesa mediante herramientas de varias formas geométricas.. La vida útil final de la herramienta disminuye con el aumento de la velocidad superficial.. La velocidad del husillo varía de 15KRPM a 25KRPM (3/32 pulgada).

Geometría de la herramienta

Entre las herramientas de diversas formas geométricas a evaluar., una herramienta con un mayor número de hojas tiene una vida útil excelente. La geometría del carburo de precisión R1U, Las herramientas R1D y MegaTool RCS proporcionan la mejor vida útil final.

Alimentar (Carga de corte)

El efecto de la carga de corte en la vida útil final de varias formas de herramientas se muestra en la Tabla 2. Cuando la carga de corte aumenta, la vida útil final de la herramienta disminuye. Sin embargo, cargas de corte demasiado pequeñas (<0.001 pulgada/revolución) debe evitarse, lo que causará obvias rebabas de cobre.

Tamaño de herramienta

Debido al aumento en el área de la sección transversal de la herramienta., Las herramientas más grandes generalmente tienen una mejor vida útil final a una velocidad superficial determinada.. Por lo tanto, Las herramientas más pequeñas generalmente necesitan ser reemplazadas con más frecuencia..

Grosor de la pila

La vida útil final de la herramienta también disminuye a medida que aumenta el espesor de la pila.. Esto se debe al aumento de la presión radial sobre la herramienta.. A medida que aumenta el espesor de la pila, las herramientas deben reemplazarse con más frecuencia.

Serie de materiales de PCB para microondas TMM y evaluación de láminas adhesivas

Características de la serie de materiales de PCB para microondas TMM

La serie de materiales de PCB para microondas TMM son materiales poliméricos de resina termoestable rellenos de cerámica, que se utilizan principalmente en líneas microstrip y líneas strip de alta confiabilidad. El tablero multicapa de sustrato de la serie TMM tiene un TCEr bajo (cambio constante dieléctrica con la temperatura), un coeficiente de expansión térmica que coincide con el cobre, y la constante dieléctrica más estable de la industria. Estas características hacen de los materiales TMM una opción ideal para muchas aplicaciones..

Evaluación de láminas adhesivas para aplicaciones Stripline

Para satisfacer las necesidades de los materiales TMM en aplicaciones de líneas de corte, evaluamos las siguientes láminas adhesivas disponibles en el mercado:

Hojas adhesivas disponibles

Efecto de las láminas adhesivas sobre la constante dieléctrica

Sin embargo, Las láminas de unión anteriores son todos materiales con baja constante dieléctrica., lo que reducirá la constante dieléctrica de toda la estructura de la línea microstrip. Este efecto de la lámina adhesiva variará según el diseño del circuito., tipo de material y espesor. Por lo que es necesario evaluarlo según cada aplicación práctica..

Proceso de evaluación y resultados de las pruebas

dos materiales, TMM-3 y TMM-10, fueron seleccionados y evaluados con todas las láminas adhesivas anteriores respectivamente.

Pasos de procesamiento

Antes de presionar, La lámina de cobre de todas las hojas de TMM se eliminará y se horneará a 110 °C/1 hora.. No es necesario grabar la lámina de TMM con sodio metálico para activar la superficie del medio como la lámina de PTFE reforzada con tela de vidrio.. En la evaluación se utiliza una lámina adhesiva de 2 mil de espesor., que se presiona junto con una prensa plana de 6 pulgadas X 6 pulgadas. Antes de presionar, calentar la prensa plana a 300°C (PEF como lámina de unión) y 220°C (3001 como la hoja de unión), y luego coloque el tablero laminado multicapa en la prensa para presionar. Mantenga una presión de 200 PSI durante todo el proceso y manténgala a la temperatura anterior durante 20 minutos. Las muestras se dividieron en tres grupos., y la prueba de pelado se realizó después del tratamiento en diferentes condiciones..

Condiciones de procesamiento del producto

  1. Condición A: No se realizará ningún procesamiento.
  2. Choque térmico: estaño blanqueador a 288°C /10 artículos de segunda clase
  3. Temperatura/Humedad: Colóquelo en una olla a presión de 17 PSI durante 2 horas

Resultados de la prueba

Los resultados de las pruebas muestran que las muestras prensadas de FEP C20 tienen los mejores resultados en todos los entornos y condiciones de prueba.. Rogers 3001 Funciona bien después del prensado y después del choque térmico., pero no se recomienda su uso en ambientes con requisitos de temperatura y humedad.. Sin embargo, FEP-A tiene una fuerza de unión insuficiente en todas las condiciones de prueba, por lo que no se recomienda su uso.

Notas sobre el procesamiento de materiales TMM

Perforación del tablero multicapa TMM

Al perforar el tablero multicapa TMM, el pasador se desgasta muy rápidamente, lo que puede causar suciedad excesiva durante la perforación en la capa de unión de fluoropolímero suave. El número de agujeros del pasador debe determinarse según el espesor del sustrato., los requisitos de diseño, y la calidad de la pared del agujero de observación..

Requisito de grabado con sodio

Aunque el material TMM no requiere grabado con sodio antes de galvanizar los orificios pasantes, es necesario utilizar grabado de sodio después de TMM y FEP C20 o 3001 están presionados juntos. Porque si no se hace este tratamiento, la fuerza de unión entre la capa de lámina adhesiva y el cobre químico es pobre, formando así un punto de riesgo en la pared del agujero.

Cambios en las propiedades eléctricas

Las placas de alta frecuencia de todos los sistemas de resinas de hidrocarburos, incluidos R04000 o TMM, expuesto a un ambiente aeróbico durante mucho tiempo, Puede causar cambios en las propiedades eléctricas de los materiales.. Estos cambios se intensificarán a medida que aumente la temperatura.. Que estos cambios se produzcan y afecten el rendimiento del producto final depende de varios factores complejos., como el diseño de circuitos, tolerancias de rendimiento, condiciones de trabajo, y el entorno de uso único de varios productos. Aunque Rogers se ha comprometido a desarrollar antioxidantes mejorados para reducir la oxidación de RO4000 y TMM, Rogers siempre asesora a los ingenieros de diseño de circuitos/usuarios finales para determinar si el material es adecuado para todo el ciclo de vida del producto probando el rendimiento y los indicadores en cada aplicación..

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