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德中在激光微波射频类材料加工技术及应用(上篇)

一月 16, 2023 | Sky News
德中在激光微波射频类材料加工技术及应用(上篇)

随着信息网络技术的迅猛发展,超高速、超高频微波技术被广泛应用,微波在无线电技术领域中占有越来越重要的地位。特别是美国、日本等发达国家,已将高频微波技术广泛应用于微波中继通信、卫星通信、雷达、制导、电子测量仪器及各种飞行器的电子设备中。

微波通常是指频率范围在 300MHz - 300GHz 内的电磁波, 其波长约在 1米到1 毫米之间, 可被进一步细分为分米波,厘米波和毫米波, 其对应频率分别为特高频( UHF,ultra-high frequency), 超高频( SHF,super high frequency), 极高频( EHF , extremely high frequency)。

 

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用于高频微波方面的印制板也向高密度、多层数方面发展。高频微波用多层板要求比普通多层板更低的介质损耗,通常采用聚四氟乙烯(PTFE)或聚苯醚/环氧材料。常见的高频微波用多层板是复合的聚四氟乙烯多层板,即采用低介电常数聚四氟乙烯层压板和其它类型粘结材料如玻璃布增强的环氧树脂(FR-4)半固化片或聚酰亚胺的半固化片、或其他热塑性材料压制而成。

 

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常见高频微波板材料-Rogers RO3000系列、RO5880等(来源Rogers官网)

 

PTFE材料特性:

优点

具有优良的电性能,良好的化学稳定性,其介电常数较低,随频率变化不明显,常用于微波通信和高速数字处理  

缺点

PTFE板材加工性极差。材质较软,压合时,PTFE流胶少;PTFE材料本身极性小,吸附性很差

 

加工难点:

印制板线宽/间距公差要求严格

鉴于高频信号传输的特点,要求印制板的特性阻抗值是严格的。印制板的线宽/间距通常的公差要求是±0.02mm,更严格的是±0.015mm

印制板导线质量控制严苛

由于传输的是高速电脉冲信号,导线上的凹坑、锯齿、缺口、针孔、划伤等缺陷会影响信号的传输。外形方面,氟树脂柔软,普通铣刀铣外形毛刺非常多,不平整,钻孔叠板也比较困难

孔金属化难度大

由于聚四氟乙烯属于非极性分子,造成与化学铜结合较差,因此需对与化学铜结合面进行特殊表面处理,并可能对介质性能有影响

 

激光加工微波材料优势:

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适合应用:

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微波板线路成型专利技术1 — 德中直接激光加工制造导电图案技术(S&S)

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该技术采用德中专利工艺,配合自有CircuitCAM数据处理软件智能算法,实现激光成块去除铜箔,替代掉传统的用化学蚀刻方法的同时,将原有激光单点扫描剥除的效率大大提升,可以实现高效精确制造导电图案,特别适合对于线宽/间距公差要求严格的微波高频板快速制作。

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微波板线路成型专利技术2  激光去除工艺导线技术

在PCB电镀流程中选择性电镀是常见工艺流程,在此过程中如果需要镀层特性的部位是不连续的,就需要工艺导线把所有的网络连接起来,再汇总到阴极夹持点,但工艺导线在电镀后需要去除。早期去除工艺导线的方法是人工刀挑,但这种方法不仅效率低,耗费大量员工,而且人工操作很容易造成各类划伤,并且工艺导线的图形端根部去除不精准,对于精密元件不仅良品率低,而且产品一致性不好。也有厂家使用二次蚀刻的方法去除工艺导线,但这种方法成本高,还会带来质量和环保问题。

基于上述需求,基于德中独有的数据处理软件和激光算法,开发出激光精准定位后直接把工艺导线剥离去除的工艺方案,该方案的主要优点在于:

  • 精度高:  配备高解析度的CCD,5μm加工精度轻松实现
  • 良品率高:首枚打样合格后,后续加工产品一致性高
  • 效率高:  一至两台设备同时工作,整体效率高
  • 成本低:  工艺流程较短,综合成本较低
  • 环境友好:无大量药水处理,有利于作业环境改善,顺应国家                           绿色发展理念
  • 易于操作:线体操作员工干预少,人员技能要求较低

 

其具体实施过程如下:

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微波板线路成型专业软件 - 功能强大且又易用的CircuitCAM

CircuitCAM是集PCB数据导入、编辑、生成加工数据、设备驱动为一身的软件,可以按照设计数据,自动生成激光加工路径,配备多种加工方案,并可以根据需求进行激光参数、加工路径选择,明显提升加工质量和速度,减少生产流程,降低成本。在微波高频电路板的数据处理过程中,软件可以自动高效生成特有加工工艺路径,选择性地快速去除掉覆铜箔基板上不需要的导电材料,以留下的铜箔作为导电图案,从而获得电路结构。

 

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  • 历经30年发展历程,成熟完善的CAM软件
  • 兼容和接收各种CAD/EDA软件生成的设计数据
  • 数据处理功能强大丰富,而使用却直观简单,随装随用
  • 设备驱动所见即所得,普通、特殊、高难加工得心应手
  • 与设备配套供应,体会计算机辅助制造的精妙
  • 专业微波板、壳体、面板处理功能
  • 脉络清晰、功能经典,有助掌握先进制造业软件
  • 独立的帮助、说明书系统,体现专业精神

 

来源:DCT德中技术

标签:
#PCB  #Design  #设计  #制造工艺与管理  #德中  #激光  #微波射频  #材料  #加工  #技术  #应用  #上篇 


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