Rogershögfrekvenstavlorkan blandas med fr4, som är den vanliga lösningen för att balansera högfrekvent prestanda och kostnadskontroll i aktuella scenarier som 5G-basstationer och millimetervågsradar. Den totala materialkostnaden för tavlan kan minskas med 30 % -50 %, men blandning är en högklassig process med flera risker som inte kan ignoreras.
Genomförbarhetsbas för blandat tryck
För närvarande finns det ett stort antal mogna massproduktionsfall i branschen. Den vanliga Rogers RO4000-serien (RO4350B, RO4003C) är i sig "blandbara" material designade speciellt för blandning med fr4. PCB-tillverkare har redan stabila Rogers+fr4-blandningsbearbetningsmöjligheter.
Kärnlogiken för blandad komprimering är att använda Rogers-material endast i RF-skiktet som behöver sända högfrekventa signaler, medan fr4 används i de andra vanliga signal- och jordskikten, vilket avsevärt minskar kostnaden för hela kortmaterialet samtidigt som prestanda med låg RF-förlust säkerställs.
Kärnrisken för blandat tryck
CTE-felmatchning orsakar delaminering och skevhet
Z-axelns termiska expansionskoefficient för ordinariefr4är 50-70 ppm/grad C, medan Z-axelns CTE för PTFE-baserade Rogers-material kan nå 200-300 ppm/grad C. Vid en hög temperatur på 260 grader C under återflödeslödning, kan skillnaden i expansion mellan de två uppgå till tiotals mikrometer, och den resulterande skjuvspänningen kan direkt orsaka delaminering av skivans yta och jämn skiktning av skiktytan.
Den maximala skevheten för det asymmetriska laminerade hybridkortet kan nå över 1,2 %, vilket vida överstiger de 0,75 % som krävs enligt IPC-6012-standarden. I allvarliga fall kan det påverka komponentens monteringsnoggrannhet för SMT-ytmontering.
Kopparsprickor och tillförlitlighetsfel
Under den termiska cyklingsprocessen för den blandade tryckstrukturen genereras omväxlande dragtryckspänningar i olika materiallager, som alla är koncentrerade på kopparväggarna i de genomgående hålen. Efter lång-exponering uppstår först mikrosprickor på hålets väggar, vilket i slutändan leder till fel i den öppna kretsen.
Industritestdata visar att efter 100 termiska cykler från -40 grader C till 85 grader C kan delamineringshastigheten för ooptimerade blandade tryckplattor nå 12 % och signalstabiliteten sjunker kraftigt med 25 %.
Missanpassning av dielektricitetskonstanten leder till impedansförlust av kontroll
Dielektricitetskonstanten för Rogers RO4350B är cirka 3,48, medan dielektricitetskonstanten för vanlig fr4 är 4,2-4,8. När högfrekventa signallinjer dirigeras över två dielektriska lager uppstår impedansstegsförändringar och den uppmätta impedanstoppförskjutningen kan nå +7 Ω, vilket direkt orsakar signalreflektion, försämring av insättningsförluster och skadar RF-länkens prestanda.
Otillräcklig gränssnittsvidhäftning leder till delaminering och explosion av skivan
Ytenergin hos PTFE-baserade Rogers-material är endast 18-20 mN/m, och deras naturliga vidhäftning är extremt dålig. Om plasmaaktiveringsbehandling inte utförs och vanliga fr4 halvhärdade ark används istället för Rogers specifika självhäftande ark, kommer avskalningshållfastheten mellan skikten att vara mycket lägre än standardkraven, och det är lätt att direkt skikta och explodera under högtemperaturpåverkan från återflödeslödning.
Lågt bearbetningsutbyte driver upp omfattande kostnader
Den omfattande utbytegraden för hybridlaminat är vanligtvis bara 75% -85%, mycket lägre än utbytegraden på över 95% för rena fr4 fyrskiktslaminat. Den ytterligare avkastningsförlusten kommer att kompensera en del av materialkostnadsfördelarna. Om processkontrollen inte är på plats kan det till och med uppstå en situation med partiavfallstavlor.
högfrekvenskort,fr4 pcb