Кто производит ПХБ с использованием TMM6 с EPIG без никеля поверхностной отделкой?

Введение

При проектировании высокочастотных схем часто бывает сложно достичь правильного баланса между электрическими характеристиками, механической надежностью и технологичностью. Rogers TMM6 — часть семейства TMM® (термореактивных микроволновых материалов) — решает эту проблему, сочетая многие из желательных свойств керамических подложек с простотой методов обработки мягких подложек.

TMM6 — это керамический углеводородный термореактивный полимерный композит, разработанный для обеспечения высокой надежности сквозного покрытия (PTH) в полосковых и микрополосковых системах. Благодаря диэлектрической проницаемости 6,00 ± 0,08 и низкому коэффициенту рассеяния 0,0023 на частоте 10 ГГц, TMM6 предлагает уникальное значение Dk, которое заполняет важный пробел между материалами из ПТФЭ с более низким Dk и керамическими подложками с более высоким Dk.

В отличие от материалов на основе ПТФЭ, TMM6 представляет собой термореактивную смолу, которая не размягчается при нагревании, что обеспечивает надежное соединение проводов без подъема контактной площадки или деформации подложки. Его коэффициент теплового расширения (КТР), близкий к медному, обеспечивает исключительную надежность покрытия сквозных отверстий, а его теплопроводность примерно в два раза выше, чем у традиционных ламинатов из ПТФЭ/керамики, что способствует эффективному отводу тепла.

В этой статье представлен подробный обзор свойств ламината TMM6, подробный пример конструкции двухслойной печатной платы и ключевая информация для инженеров и специалистов по закупкам.

Что такое ламинат Rogers TMM6?

Rogers TMM6 — термореактивный СВЧ-материал серии ТММ, имеющий широкий диапазон диэлектрических проницаемостей от 3,0 до 10,0. TMM6 с Dk 6,0 специально разработан для применений, требующих более высокую диэлектрическую проницаемость, чем традиционные материалы из ПТФЭ, но без хрупкости или проблем с обработкой, присущих чистым керамическим подложкам.

Ключевое отличие: термореактивная смола с характеристиками, подобными керамике

TMM6 предлагает несколько уникальных преимуществ по сравнению с подложками на основе ПТФЭ и керамическими подложками:

Полная таблица свойств материалов

В следующей таблице собраны все электрические, термические, механические и физические свойства ламинатов ТММ6 в едином комплексном справочнике.

Примечания:
1. Длительное воздействие окислительной среды может привести к изменению диэлектрических свойств материалов на основе углеводородов. Роджерс рекомендует оценивать соответствие каждого материала и конструкции на протяжении всего срока службы изделия.
2. Конструкция Dk представляет собой среднее значение из нескольких протестированных партий наиболее распространенных толщин. Свяжитесь с Роджерсом для получения подробной информации.

Типичные значения представляют собой среднее значение для совокупности объекта недвижимости. Для получения технических значений обращайтесь в корпорацию Rogers.

Краткое описание функций и преимуществ

Исключительная термическая стабильность

TMM6 имеет термический коэффициент диэлектрической проницаемости (TCDk) всего -11 ppm/°K — исключительно низкий показатель для материала Dk 6,0. Это гарантирует, что диэлектрическая проницаемость остается стабильной в широком диапазоне температур (от -55°C до +125°C), что критически важно для приложений, работающих в экстремальных условиях, таких как спутниковая связь и аэрокосмические системы.

CTE, согласованный с медью, для надежности PTH

Значения КТР TMM6 (18/18/26 ppm/K по X/Y/Z) близко соответствуют меди (17 ppm/°C). Такое соответствие сводит к минимуму термическое напряжение на сквозных отверстиях во время циклического изменения температуры, что приводит к:

Высокая надежность PTH – отличные характеристики при термическом ударе

Низкая усадка при травлении – стабильность размеров во время изготовления

Уменьшение подъема контактной площадки – Надежная пайка и соединение проводов

Высокая теплопроводность

При теплопроводности 0,72 Вт/м/К TMM6 примерно в два раза превышает теплопроводность традиционных ламинатов из ПТФЭ/керамики (обычно 0,26–0,35 Вт/м/К). Это способствует эффективному отводу тепла от усилителей мощности и других мощных радиочастотных схем, продлевая срок службы компонентов и повышая надежность.

Преимущества термореактивного материала перед ПТФЭ

В отличие от материалов на основе ПТФЭ, термореактивная смола ТММ6:

Не размягчается при нагревании – позволяет склеивать провода без подъема контактной площадки.

Не требует обработки натанатом натрия – упрощает процесс химического нанесения покрытия.

Противостоит ползучести и хладотекучести – Сохраняет стабильность размеров при механических нагрузках

Обеспечивает стабильную производительность при любых температурах обработки.

Стандартные предложения

Ламинаты TMM6 доступны в широком диапазоне толщин, размеров панелей и вариантов медной облицовки.

Стандартные размеры панелей и облицовка

Пример проектирования двухслойной печатной платы с использованием TMM6

Чтобы продемонстрировать практическое применение TMM6, ниже приведен полный пример конструкции двухслойной жесткой печатной платы.

Технические характеристики конструкции печатной платы

Наблюдения за дизайном

Эта плата (85,6 × 99,75 мм) имеет умеренное количество компонентов (23 компонента) и всего 2 цепи, что предполагает наличие специального функционального модуля ВЧ или СВЧ. Ключевые наблюдения включают в себя:

Толщина диэлектрика 50 мил (1,27 мм) – обеспечивает надежную механическую прочность и надежный контроль импеданса для микроволновых цепей.

Поверхностная обработка EPIG (без никеля) — обработка химическим палладием с погружением в золото обеспечивает превосходную свариваемость и паяемость проводов без никеля, что может быть проблематично для некоторых радиочастотных применений (отсутствие магнитных и никелевых помех).

Отсутствие паяльной маски – сохраняет характеристики термореактивного материала с низкими потерями; позволяет избежать нежелательных диэлектрических эффектов

Отсутствие шелкографии – поддерживает чистоту радиочастотной поверхности; предотвращает загрязнение

Dk TMM6 6,0 – обеспечивает миниатюризацию схемы по сравнению с материалами с более низким Dk; компактная конструкция фильтра и соединителя

Термореактивные свойства TMM6 – надежное соединение проводов и надежность PTH

Соответствие классу IPC-2 – обеспечивает надежность для коммерческого и промышленного применения.

Основные моменты производственного процесса

Никакой специальной обработки — TMM6 может быть изготовлен с использованием всех распространенных процессов изготовления печатных плат; обработка натанатом натрия не требуется

Химическая стойкость – устойчивость к травителям и растворителям, используемым при производстве печатных плат.

Превосходная надежность PTH – КТР, соответствующий меди, обеспечивает надежную металлизацию сквозных отверстий.

Возможность точного шага — дорожка/интервал 4/6 мил поддерживает радиочастотные конструкции с высокой плотностью

100% электрические испытания – гарантируют функциональную целостность каждой платы

Типичные применения

- РЧ и СВЧ схемы

- Усилители мощности и сумматоры

- Фильтры и муфта

- Системы спутниковой связи

- Антенны систем глобального позиционирования

- Патч Антенны

- Диэлектрические поляризаторы и линзы

- Тестеры чипов

Заключение

Ламинаты Rogers TMM6 предлагают убедительное сочетание высокой диэлектрической проницаемости (6,00 ± 0,08), низких потерь (0,0023 при 10 ГГц) и исключительной термореактивной надежности — и все это без особых требований к обработке материалов на основе ПТФЭ. Благодаря КТР, соответствующему меди (18/18/26 частей на миллион/К), теплопроводности 0,72 Вт/м·К и термореактивной смоле, обеспечивающей надежное соединение проводов, TMM6 идеально подходит для требовательных радиочастотных и микроволновых применений.

Ключевые преимущества включают в себя:

Высокий Dk 6,00 – обеспечивает миниатюризацию схемы по сравнению с материалами с более низким Dk.

Низкие потери (Df = 0,0023) – поддерживает целостность сигнала в микроволновых цепях.

Термореактивная смола – не размягчается при нагревании; надежное соединение проводов; нет подъема колодки

CTE соответствует меди – отличная надежность PTH; низкая усадка при травлении

Высокая теплопроводность (0,72 Вт/м·К) – Эффективный отвод тепла; примерно в 2 раза лучше, чем ламинаты из ПТФЭ/керамики

Не требуется обработка ПТФЭ – обработка натанатом натрия не требуется; все распространенные процессы PWB

Широкий диапазон толщины – доступен от 0,015 до 0,500 дюйма.

TCDk -11 ppm/°K – исключительно стабильный Dk при любой температуре

Химическая стойкость – устойчивость к травителям и растворителям.

Независимо от того, используется ли TMM6 в усилителях мощности, системах спутниковой связи или микроволновом испытательном оборудовании, он обеспечивает надежную и высокопроизводительную основу для требовательных проектов высокочастотных схем.