ภาพรวมของวัสดุ PCB ไมโครเวฟ TMM
ROGERS ได้เปิดตัวโซลูชั่นที่ไม่เหมือนใคร, อัตราการเปลี่ยนแปลงความร้อนคงที่อิเล็กทริกต่ำ PCB ความถี่สูง – ชุดวัสดุ PCB ไมโครเวฟ TMM. วัสดุ PCB ไมโครเวฟเทอร์โมเซตติง TMM เป็นโพลีเมอร์เทอร์โมเซตติงที่เติมเซรามิก, ออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับการใช้งานแถบสตริปไลน์และไมโครสตริปที่ต้องการความน่าเชื่อถือของรูเจาะสูง. วัสดุ PCB ไมโครเวฟ Rogers TMM สามารถสุกได้โดยใช้เครื่องมือซีเมนต์คาร์ไบด์แบบดั้งเดิมสำหรับการขึ้นรูป. ใช้วิธีการและเครื่องมือที่เหมาะสม, ก็สามารถมีอายุการใช้งานได้มากกว่า 250 นิ้วเชิงเส้นระหว่างการตัดเฉือน. สำหรับวัสดุที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กทริกต่ำ, อายุการใช้งานลดลงเล็กน้อย.
ปัจจัยที่ส่งผลต่อการสึกหรอของเครื่องมือและคุณภาพของคมตัด
ในส่วนนี้จะกล่าวถึงปัจจัยที่ส่งผลต่อการสึกหรอของเครื่องมือและคุณภาพของคมตัด. ตารางอ้างอิงแสดงขนาดเครื่องมือต่างๆ และเกรด Rogers TMM เงื่อนไขการขึ้นรูปที่แนะนำและอายุการใช้งานของเครื่องมือต่างๆ.
องค์ประกอบของวัสดุ PCB ไมโครเวฟ Rogers TMM
วัสดุ PCB ไมโครเวฟ Rogers TMM ประกอบด้วยโพลีเมอร์ไฮโดรคาร์บอนที่อัดแน่นไปด้วยสารตัวเติมเซรามิก. สิ่งนี้ทำให้วัสดุ PCB ไมโครเวฟ Rogers TMM มีการขยายตัวทางความร้อนต่ำและค่าคงที่ไดอิเล็กตริกที่หลากหลาย.
มาตรการป้องกันในระหว่างการปั้น
เนื่องจากการเสียดสีของฟิลเลอร์เซรามิก, จำเป็นต้องมีมาตรการป้องกันในระหว่างการขึ้นรูป. หลีกเลี่ยงความเร็วพื้นผิวที่สูงเกินไป (>400เอสเอฟเอ็ม) เพื่อป้องกันการสึกหรอของเครื่องมือมากเกินไปและลดคุณภาพของคมตัด.
ข้อแนะนำในการตัดเฉือน
คำแนะนำในการตัดเฉือนต่อไปนี้อิงจากการทดสอบที่ทำกับเครื่องเจาะ/กัด Excellon EX. เครื่องมือซีเมนต์คาร์ไบด์หลายชิ้นได้รับการประเมินภายในช่วงที่กำหนด.
เครื่องมือและพารามิเตอร์ที่แนะนำ
- เครื่องมือแนะนำ: เครื่องมือคาร์ไบด์ที่มีใบมีดเพชรหรือร่องคายเศษเกลียวอย่างน้อย 5 ร่อง
- ขนาดเครื่องมือที่แนะนำ: 0.001 นิ้ว ~ 0.0015 นิ้ว
- ความเร็วพื้นผิว: 200~400เอสเอฟเอ็ม
- ปิดบัง: ฟีนอลิก (0.01 นิ้ว ~ 0.03 นิ้ว)
- เบาะ: ฟีนอลิก (0.1 นิ้ว)
สูตรสำหรับความเร็วสปินเดิลและปริมาณฟีด
- ความเร็วพื้นผิวถูกกำหนดให้เป็นความเร็วตัดรอบนอกของเครื่องมือ. สามารถใช้สูตรต่อไปนี้เพื่อคำนวณความเร็วของสปินเดิลภายใต้เส้นผ่านศูนย์กลางเครื่องมือและความเร็วพื้นผิวที่ระบุ: ความเร็วแกนหมุน=12ความเร็วพื้นผิว (ฟุต/นาที)/หน่วยเส้นผ่านศูนย์กลางของเครื่องมือ
- โหลดการตัดหมายถึงระยะทางที่เครื่องมือเคลื่อนที่ต่อรอบ. สามารถใช้สูตรต่อไปนี้เพื่อคำนวณอัตราป้อนงานภายใต้ภาระการตัดและความเร็วแกนหมุนที่ระบุ: ปริมาณการป้อน = ปริมาณการตัด * ความเร็วแกนหมุน
สภาพการกัด Rogers TMM และอายุการใช้งานเครื่องมือที่แนะนำ
ขึ้นอยู่กับการพิจารณาด้านการควบคุมคุณภาพ เช่น ครีบฟอยล์ทองแดง, ความกว้างของร่องลบ, แก้มยางขรุขระและอายุการใช้งานขั้นสุดท้ายของเครื่องมือ, อายุการใช้งานสุดท้ายของเครื่องมือถือเป็นพื้นฐานเชิงปริมาณที่ดีสำหรับการเปรียบเทียบรูปร่างเครื่องมือและสภาวะการกัด. อย่างไรก็ตาม, เนื่องจากความต้องการคุณภาพของขอบ, มูลค่าอายุการใช้งานเครื่องมือที่มีประโยชน์จะลดลงอย่างมาก. โดยทั่วไปการประมาณอายุการใช้งานเครื่องมือที่เป็นประโยชน์จะมีเพียงเท่านั้น 50% ถึง 60% ของอายุการใช้งานสุดท้ายของเครื่องมือ. สำหรับการใช้งานที่มีความต้องการสูง, จำเป็นต้องเปลี่ยนเครื่องมือบ่อยขึ้น.
ปัจจัยที่ส่งผลต่ออายุการใช้งานของเครื่องมือ
ปัจจัยต่างๆ อาจส่งผลต่ออายุการใช้งานของเครื่องมือเมื่อตัดเฉือนเสาหินหรือลามิเนต Rogers TMM.
โรเจอร์ส เกรด TMM
วัสดุ Rogers TMM ที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำกว่าจะมีสารตัวเติมที่มีความหนืดสูงมากกว่า. ดังนั้น, อายุการใช้งานของเครื่องมือเมื่อตัดเฉือน Rogers TMM3 จะสั้นกว่าเมื่อตัดเฉือน Rogers TMM10. ภายใต้สภาวะการประมวลผลที่เหมาะสมและการใช้เครื่องมือที่ถูกต้อง, อายุการใช้งานของ Rogers TMM3 อยู่ที่ประมาณ 120 นิ้วเชิงเส้น, ในขณะที่ Rogers TMM10 สามารถเกินได้ 250 นิ้วเชิงเส้น.
ความเร็วพื้นผิวเครื่องมือ
ผลกระทบของความเร็วพื้นผิวต่ออายุการใช้งานขั้นสุดท้ายของเครื่องมือ. Rogers TMM3 ได้รับการประมวลผลด้วยเครื่องมือที่มีรูปทรงเรขาคณิตต่างๆ. อายุการใช้งานขั้นสุดท้ายของเครื่องมือจะลดลงตามความเร็วพื้นผิวที่เพิ่มขึ้น. ความเร็วแกนหมุนมีตั้งแต่ 15KRPM ถึง 25KRPM (3/32 นิ้ว).
เรขาคณิตของเครื่องมือ
ในบรรดาเครื่องมือรูปทรงเรขาคณิตต่างๆ ที่จะนำมาประเมิน, เครื่องมือที่มีจำนวนใบมีดมากขึ้นจะมีอายุการใช้งานเครื่องมือที่ดีเยี่ยม. รูปทรงของพรีซิชั่นคาร์ไบด์ R1U, เครื่องมือ R1D และ MegaTool RCS ช่วยให้อายุการใช้งานเครื่องมือสุดท้ายดีที่สุด.
ให้อาหาร (โหลดการตัด)
ผลกระทบของแรงตัดต่ออายุการใช้งานสุดท้ายของเครื่องมือรูปทรงต่างๆ แสดงในตารางที่ 1 2. เมื่อภาระการตัดเพิ่มขึ้น, อายุการใช้งานขั้นสุดท้ายของเครื่องมือจะลดลง. อย่างไรก็ตาม, โหลดการตัดน้อยเกินไป (<0.001 นิ้ว/รอบ) ควรหลีกเลี่ยง, ซึ่งจะทำให้เกิดเสี้ยนทองแดงอย่างเห็นได้ชัด.
ขนาดเครื่องมือ
เนื่องจากพื้นที่หน้าตัดของเครื่องมือเพิ่มขึ้น, โดยทั่วไปแล้ว เครื่องมือขนาดใหญ่จะมีอายุการใช้งานขั้นสุดท้ายที่ดีกว่าที่ความเร็วพื้นผิวที่กำหนด. ดังนั้น, โดยปกติแล้วเครื่องมือขนาดเล็กจะต้องเปลี่ยนบ่อยกว่า.
ความหนาของสแต็ก
อายุการใช้งานขั้นสุดท้ายของเครื่องมือจะลดลงเมื่อความหนาของปึกเพิ่มขึ้น. นี่เป็นเพราะแรงดันในแนวรัศมีที่เพิ่มขึ้นบนเครื่องมือ. เมื่อความหนาของปล่องเพิ่มขึ้น, ควรเปลี่ยนเครื่องมือบ่อยขึ้น.
ชุดวัสดุ PCB ไมโครเวฟ TMM และการประเมินแผ่นกาว
ลักษณะของซีรี่ส์วัสดุ PCB ไมโครเวฟ TMM
ชุดวัสดุ PCB ไมโครเวฟ TMM เป็นวัสดุเทอร์โมเซตติงเรซินโพลีเมอร์ที่เติมเซรามิก, ซึ่งส่วนใหญ่จะใช้ในเส้นไมโครสตริปและเส้นสตริปที่มีความน่าเชื่อถือสูง. บอร์ดหลายชั้นซับสเตรตซีรีส์ TMM มี TCEr ต่ำ (การเปลี่ยนแปลงคงที่ของอิเล็กทริกตามอุณหภูมิ), ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนที่ตรงกับทองแดง, และค่าคงที่ไดอิเล็กตริกที่เสถียรที่สุดในอุตสาหกรรม. คุณลักษณะเหล่านี้ทำให้วัสดุ TMM เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับการใช้งานหลายประเภท.
การประเมินแผ่นกาวสำหรับการใช้งานแถบเส้น
เพื่อตอบสนองความต้องการของวัสดุ TMM ในการใช้งานแถบเส้น, เราประเมินแผ่นกาวต่อไปนี้ที่มีจำหน่ายในท้องตลาด:
จำหน่ายแผ่นกาว
- ดูปองท์ FEP รุ่น C20 (กาวทั้งสองด้าน)
- โรเจอร์ส 3001 ฟิล์ม ซีทีเอฟอี
- Dupont FEP รุ่น A
ผลของแผ่นกาวต่อค่าคงที่ไดอิเล็กตริก
อย่างไรก็ตาม, แผ่นประสานข้างต้นเป็นวัสดุที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กทริกต่ำ, ซึ่งจะลดค่าคงที่ไดอิเล็กตริกของโครงสร้างเส้นไมโครสตริปทั้งหมด. ผลกระทบของแผ่นกาวนี้จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการออกแบบวงจร, ประเภทวัสดุและความหนาของวัสดุ. ดังนั้นจึงจำเป็นต้องได้รับการประเมินตามการใช้งานจริงแต่ละอย่าง.
กระบวนการประเมินและผลการทดสอบ
สองวัสดุ, TMM-3 และ TMM-10, ได้รับการคัดเลือกและประเมินด้วยแผ่นกาวด้านบนทั้งหมดตามลำดับ.
ขั้นตอนการประมวลผล
ก่อนกด, ฟอยล์ทองแดงของแผ่น TMM ทั้งหมดจะถูกแกะสลักและอบที่อุณหภูมิ 110°C/1 ชั่วโมง. แผ่น TMM ไม่จำเป็นต้องสลักด้วยโลหะโซเดียมเพื่อกระตุ้นพื้นผิวของตัวกลาง เช่น แผ่น PTFE เสริมใยแก้ว. ใช้ในการประเมินเป็นแผ่นกาวหนา 2 มิล, ซึ่งกดร่วมกับเครื่องกดแบนขนาด 6 นิ้ว X 6 นิ้ว. ก่อนกด, อุ่นเครื่องรีดแบบแบนที่อุณหภูมิ 300°C (PEF เป็นแผ่นประสาน) และ 220°C (3001 เป็นแผ่นประสาน), จากนั้นจึงนำแผ่นลามิเนตหลายชั้นเข้าพิมพ์เพื่อกด. รักษาความดันไว้ที่ 200PSI ตลอดกระบวนการ และเก็บไว้ที่อุณหภูมิข้างต้นเป็นเวลา 20 นาที. ตัวอย่างถูกแบ่งออกเป็นสามกลุ่ม, และทำการทดสอบการลอกหลังการรักษาภายใต้สภาวะที่ต่างกัน.
เงื่อนไขการประมวลผลผลิตภัณฑ์
- เงื่อนไข ก: จะไม่มีการประมวลผลใดๆ.
- ช็อกความร้อน: ดีบุกฟอกขาวที่อุณหภูมิ 288°C /10 ไม่กี่วินาที
- อุณหภูมิ/ความชื้น: ใส่ในหม้ออัดแรงดัน 17PSI สำหรับ 2 ชั่วโมง
ผลการทดสอบ
ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าตัวอย่างที่กดด้วย FEP C20 มีผลการทดสอบที่ดีที่สุดในสภาพแวดล้อมและเงื่อนไขการทดสอบทั้งหมด. โรเจอร์ส 3001 ทำงานได้ดีหลังจากการกดและหลังการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิแบบช็อก, แต่ไม่แนะนำให้ใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการอุณหภูมิและความชื้น. อย่างไรก็ตาม, FEP-A มีแรงยึดเกาะไม่เพียงพอภายใต้สภาวะการทดสอบทั้งหมด, จึงไม่แนะนำให้ใช้.
หมายเหตุเกี่ยวกับการประมวลผลวัสดุ TMM
การเจาะบอร์ด TMM Multilayer
เมื่อเจาะบอร์ดหลายชั้น TMM, หมุดเจาะสึกหรอเร็วมาก, ซึ่งอาจทำให้เกิดสิ่งสกปรกจากการเจาะมากเกินไปบนชั้นพันธะฟลูออโรโพลีเมอร์แบบอ่อน. ต้องกำหนดจำนวนรูของหมุดเจาะตามความหนาของวัสดุพิมพ์, ข้อกำหนดการออกแบบ, และคุณภาพของผนังหลุมสังเกตการณ์.
ข้อกำหนดการแกะสลักโซเดียม
แม้ว่าวัสดุ TMM ไม่จำเป็นต้องมีการกัดด้วยโซเดียมก่อนทำการชุบด้วยไฟฟ้าผ่านรู, จำเป็นต้องใช้การกัดด้วยโซเดียมหลังจาก TMM และ FEP C20 หรือ 3001 ถูกอัดเข้าด้วยกัน. เพราะถ้าไม่ทำการรักษาแบบนี้, แรงยึดเกาะระหว่างชั้นแผ่นประสานกับทองแดงเคมีไม่ดี, จึงทำให้เกิดจุดเสี่ยงที่ผนังหลุม.
การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางไฟฟ้า
เพลตความถี่สูงของระบบเรซินไฮโดรคาร์บอนทั้งหมด รวมถึง R04000 หรือ TMM, สัมผัสกับสภาพแวดล้อมแบบแอโรบิกเป็นเวลานาน, อาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางไฟฟ้าของวัสดุ. การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้จะรุนแรงขึ้นเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น. การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้จะเกิดขึ้นหรือไม่และจะส่งผลต่อประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายหรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยที่ซับซ้อนต่างๆ, เช่น การออกแบบวงจร, ความคลาดเคลื่อนประสิทธิภาพ, สภาพการทำงาน, และสภาพแวดล้อมการใช้งานที่เป็นเอกลักษณ์ของผลิตภัณฑ์ต่างๆ. แม้ว่าโรเจอร์สจะมุ่งมั่นที่จะพัฒนาสารต้านอนุมูลอิสระที่ดีขึ้นเพื่อลดการเกิดออกซิเดชันของ RO4000 และ TMM, Rogers มักจะแนะนำวิศวกรออกแบบวงจร/ผู้ใช้ปลายทางเพื่อพิจารณาว่าวัสดุนั้นเหมาะสมกับวงจรชีวิตทั้งหมดของผลิตภัณฑ์หรือไม่ โดยการทดสอบประสิทธิภาพและตัวบ่งชี้ในแต่ละการใช้งาน.
