高频PCB制造工艺选型参考(二)

以下是笔者在18年做的一个项目,关于特高频标签电路板的制造工艺生产选型的分享,当时设计已完成,为了达到最优的效果,需要考虑到制造工艺的稳定性、机械强度、焊点附着、吸水性、阻燃性、是否耐高温等。主要考虑的是以下三点:
(一)板基材料的分类以及我们的最优选择是什么?

(二)生产工艺表面处理的选择及各类影响?
(三)国内厂家综合考虑及思考对比。

生产工艺表面处理的选择及各类影响?

PCB的生产工艺主要考虑如下所列:
1. 铜箔;
2. 阻焊油墨;
3. 表面处理;

0.板厚选择:
笔者的项目选择的是0.8mm板厚,(成本上,其实0.6、0.8、1.0、1.2、1.6价格都一样,其余厚度都需要增加费用;)。关于板厚的计算,需要使用到阻抗计算公式,由于不同项目的高频设计方向与技巧不同(包括但不限于元件方向走线长度过孔布置,以及接地区域等用法),以下不讨论具体的设计技巧,而具体讨论生产工艺方面的通用选择及比较。
在这里插入图片描述
1.铜箔:
一般选择就是1oz(35um),在阻抗计算公式中也有铜箔的这个参数,一般默认为1oz(2oz得加钱)。在此又要提及不同的设计不一样了,由于高频电路中,很多时候没有大面积铺铜,只有走线处的铜(且考虑到性价比,所以默认1oz)。理论上来说,铜箔越厚,传导电信号效率越好,损耗也越低,当然成本也会越高。
至于铜箔的选择一般也是没得选的(硬板厂家默认用电解铜箔),铜箔主要分为三类:标准电解铜箔(STD)、反转铜箔(RTF)、超低轮廓铜箔(HVLP)。(如下图所示,HVLP铜箔在不同频率下,传送损耗均小于RTF铜箔与STD铜箔)。
在这里插入图片描述
2.阻焊墨油:
先说说颜色,常规的就是绿色,当然绿色就能分出来好多种了,比如太阳绿、浅绿、深绿、亚光绿等。绿色是工艺成熟的油墨用色,选常规绿色,就可以了,关键还便宜。当然也可以选择别的颜色,别的颜色基本都要加钱。现在说说别的颜色:蓝色黑色分别掺了钴和碳,因为有微弱导电性,会有短路风险,并且黑色电路板的走线不容易辨别,这会为后期维修和Debug增大难度
油墨颜色对PCB板虽然没有影响,但油墨厚度对阻抗的影响却非常大,红色油墨的厚度、气泡比较容易控制。成像时,黄色与红色曝光更稳定,白色最不好控制。不好的是这些价格都比较
油墨对信号传输是有损耗的,业内已推出低损耗(Low Df)阻焊墨油,但其实类型也是没得选的,一般板厂都用的常规感光阻焊油墨。(我们分析下下面这张图,没有油墨时,损耗最小,其次低损耗油墨。)
在这里插入图片描述
3.表面处理:
众所周知,裸铜本身的可焊性很好,但暴露在空气后PCB表面的铜导体会迅速发生氧化,进而导致PCB性能的恶化,因此需要对铜面进行表面处理,以保证良好的可焊性及可靠性。但是,PCB进行表面处理后,阻焊开窗的微带线损耗会发生变化,影响信号的传输性能。不同表面处理工艺的选用会对PCB导体损耗产生不同影响,对高速PCB而言,选择表面处理工艺除考虑可焊性外,还应考虑其对信号损耗的影响。
这边直接发结论不同表面工艺信号对损耗的影响强弱为:沉金>无铅喷锡>沉锡>OSP>沉银,与裸铜相比,不同表面工艺处理后微带线损耗值增大1%~20%左右。(笔者的项目选择的是沉银,它的损耗影响最弱,即最佳,价格相对小于沉金工艺)。

有趣的是,笔者的项目用到了类似嵌埋元器件的压合工艺,感觉国内很少会有人这样用,笔者在此分享一下,当初设计之初,就希望将一个元器件嵌入到PCB中(里面),千思万找,提出了总体PCB结构分为三个PCB,最低下为底板,中间层为芯片载体层,最上层开孔(孔位置对着芯片)顶层PCB,通过高温压合将三层压合在一起,然后在顶层开孔处对着内部芯片打邦定胶进行保护。(脑洞蛮大的,关键最后还做出来了,哈哈)
在这里插入图片描述

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/caq_jw/article/details/108574432