浅谈高频微波板特殊技术工艺要求

近几年，欧美高频板材供应商Rogers、Arlon、Taconic、Metclad、GIL日本Chukoh开始进军中国市场，并开始在中国投资。高频微波板市场看好的同时，与一般的电路板有什么不一样的技术工艺要求呢？

为什么高频微波板技术工艺要求异于普通电路板

高频微波板是高频信号传输，要求成品印制板导线的特性阻抗是严格的，板的线宽通常要求±0.02mm（最严格的是±0.015mm）。因此，蚀刻过程需严格控制，光成像转移用的底片需根据线宽、铜箔厚度而作工艺补偿。

高频微波电路板的线路传送的不是电流，而是高频电脉冲信号，导线上的凹坑、缺口、针孔等缺陷会影响传输，任何这类小缺陷都是不允许的。有时候，阻焊厚度也会受到严格控制，线路上阻焊过厚、过薄几个微米也会被判不合格。热冲击288℃，10秒，1~3次，不发生孔壁分离。对于聚四氟乙烯板，要解决孔内的润湿性，作到化学沉铜孔内无空穴，电镀在孔内的铜层经得起热冲击，这是作好Teflon孔化板的难点之一。正因为如此，许多基材厂商研发生产出ε高一点，而化学沉铜工艺同常规FR4作法一样的替代品，Rogers Ro4003(ε3.38)和西安704厂的LGC-046(ε3.2±0.1)就是这类产品。翘曲度：通常要求成品板0.5~0.7%。

高频微波板的技术工艺难点

基于聚四氟乙烯板的物理、化学特性，使其加工工艺有别于传统的FR4工艺，若按常规的环氧树脂玻纤覆铜板相同条件加工，则无法得到合格的产品。

     （1）钻孔：基材柔软，钻孔叠板张数要少，通常0.8mm板厚以两张一叠为宜；转速要慢一些；要使用新钻头，钻头顶角、螺纹角有其特殊的要求。

     （2）印阻焊：板子蚀刻后，印阻焊绿油前不能用辊刷磨板，以免损坏基板。推荐用化学方法作表面处理。要做到这一点：不磨板，印完阻焊后线路和铜面均匀一致，没有氧化层，决非易事。

     （3）热风整平：基于氟树脂的内在性能，应尽量避免板材急速加热，喷锡前要作150℃，约30分钟的预热处理，然后马上喷锡。锡缸温度不宜超过245℃，否则孤立焊盘的附着力会受到影响。

     （4）铣外形：氟树脂柔软，普通铣刀铣外形毛刺非常多，不平整，需要以合适的特种铣刀铣外形。

     （5）工序间运送：不能垂直立放，只能隔纸平放筐内，全过程不得用手指触摸板内线路图形。全过程防止擦花、刮伤，线路的划伤、针孔、压痕、凹点都会影响信号传输，板子会拒收。

     （6）蚀刻：严格控制侧蚀、锯齿、缺口，线宽公差严格控制±0.02mm。用100倍放大镜检查。

     （7）化学沉铜：化学沉铜的前处理是制造Teflon板的最大难点，也是最关键的一步。有多种方法作沉铜前处理，但总结起来，能稳定质量适合于批量生产的，不外乎两种方法：

      方法一：化学法：金属钠加荼四氢肤喃等溶液，形成荼钠络合物，使孔内聚四氟乙烯表层原子受到浸蚀达到润湿孔的目的。这是经典成功的方法，效果良好，质量稳定，但毒性大，金属钠易燃，危险性大，需专人管理。

      方法二：Plasma（等离子体）法：需要进口的专用设备，在抽真空的环境下，在两个高压电极之间注入四氟化碳（CF4）或氩气（Ar2）氮气（N2）、氧气（O2）气体，印制板放在两个电极之间，腔体内形成等离子体，从而把孔内钻污、脏物除掉。

      对ε3.38和Rogers Ro4003高频基材，具有聚四氟乙烯玻纤基材类似的高频性能，又具有FR4基材类似的容易加工的特点，这是以玻纤和陶瓷作填料，玻璃化温度Tg>280℃的高耐热材料。这种基材钻孔非常耗钻头，需使用特殊的钻机参数，铣外形要常换铣刀；但其它加工工艺类似，不需要作特殊的孔处理，所以得到了许多PCB厂和客户的认可，但Ro4003不含阻燃剂，板子到达371℃，板子可引起燃烧。国营704厂LGC-046板材，为改性聚苯醚（PPO）型，介电常数3.2，加工性能同FR4，这个产品在国内亦获得不少单认可使用。

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