Rogers bringt einzigartige TMM-Mikrowellen-PCB-Materialserie auf den Markt

Übersicht über TMM Microwave PCB-Material

ROGERS hat eine einzigartige Lösung auf den Markt gebracht, Hochfrequenz-Leiterplatte mit niedriger Dielektrizitätskonstante und thermischer Änderungsrate – TMM Mikrowellen-PCB-Materialserie. Das duroplastische Mikrowellen-Leiterplattenmaterial von TMM ist ein mit Keramik gefülltes duroplastisches Polymer, speziell für Streifenleitungs- und Mikrostreifenleitungsanwendungen entwickelt, die eine hohe Zuverlässigkeit der Durchgangsbohrung erfordern. Rogers TMM-Mikrowellen-Leiterplattenmaterial kann mit herkömmlichen Hartmetallwerkzeugen für die Formgebung reifen. Verwendung geeigneter Methoden und Werkzeuge, es kann eine Nutzungsdauer von mehr als haben 250 lineare Zoll während der Bearbeitung. Für Materialien mit niedriger Dielektrizitätskonstante, die Lebensdauer ist etwas geringer.

Faktoren, die den Werkzeugverschleiß und die Kantenqualität beeinflussen

In diesem Abschnitt werden die Faktoren erläutert, die den Werkzeugverschleiß und die Kantenqualität beeinflussen. Die Referenztabelle enthält verschiedene Werkzeuggrößen und Rogers TMM-Sorten, empfohlene Formbedingungen und Lebensdauerschätzungen verschiedener Werkzeuge.

Zusammensetzung des Rogers TMM Microwave PCB-Materials

Das Mikrowellen-Leiterplattenmaterial Rogers TMM besteht aus Kohlenwasserstoffpolymeren, die hochgradig mit keramischen Füllstoffen gefüllt sind. Dies bietet Rogers TMM Mikrowellen-Leiterplattenmaterial mit geringer Wärmeausdehnung und einer Vielzahl von Dielektrizitätskonstanten.

Vorbeugende Maßnahmen beim Formen

Aufgrund der Abrasivität keramischer Füllstoffe, Beim Formen sind vorbeugende Maßnahmen erforderlich. Vermeiden Sie zu hohe Oberflächengeschwindigkeiten (>400SFM) um übermäßigen Werkzeugverschleiß und eine verminderte Kantenqualität zu verhindern.

Bearbeitungsempfehlungen

Die folgenden Bearbeitungsempfehlungen basieren auf Tests, die mit Excellon EX-Bohr-/Fräsmaschinen durchgeführt wurden. Mehrere Hartmetallwerkzeuge wurden innerhalb eines bestimmten Bereichs bewertet.

Empfohlene Werkzeuge und Parameter

• Empfohlenes Werkzeug: Hartmetallwerkzeug mit Diamantschneide oder Spiralspanbrecher mit mind 5 Rillen
• Empfohlene Werkzeuggröße: 0.001 Zoll～0,0015 Zoll
• Oberflächengeschwindigkeit: 200~400SFM
• Abdeckung: Phenolisch (0.01 Zoll ~ 0.03 Zoll)
• Unterlage: Phenolisch (0.1 Zoll)

Formeln für Spindelgeschwindigkeit und Vorschubmenge

• Die Oberflächengeschwindigkeit ist definiert als die Umfangsschnittgeschwindigkeit des Werkzeugs. Die folgende Formel kann verwendet werden, um die Spindeldrehzahl unter dem angegebenen Werkzeugdurchmesser und der Oberflächengeschwindigkeit zu berechnen: Spindelgeschwindigkeit=12Oberflächengeschwindigkeit (Fuß/Min)/EinheitWerkzeugdurchmesser
• Die Schnittlast ist definiert als die Strecke, die das Werkzeug pro Umdrehung zurücklegt. Mit der folgenden Formel kann der Vorschub bei vorgegebener Schnittlast und Spindeldrehzahl berechnet werden: Vorschubmenge = Schnittlast * Spindeldrehzahl

Empfohlene Rogers TMM-Fräsbedingungen und Werkzeugstandzeiten

Basierend auf Qualitätskontrollüberlegungen wie Kupferfoliengraten, negative Rillenbreiten, raue Seitenwände und endgültige Standzeit des Werkzeugs, Die endgültige Standzeit bietet eine gute quantitative Grundlage für den Vergleich von Werkzeugformen und Fräsbedingungen. Jedoch, aufgrund der Notwendigkeit einer Kantenqualität, die Standzeit des Werkzeugs wird deutlich reduziert. Nützliche Schätzungen der Werkzeuglebensdauer sind im Allgemeinen nur 50% Zu 60% der endgültigen Standzeit des Werkzeugs. Für anspruchsvolle Anwendungen, Werkzeuge müssen häufiger ausgetauscht werden.

Faktoren, die die Werkzeuglebensdauer beeinflussen

Verschiedene Faktoren können die Nutzungsdauer des Werkzeugs beeinflussen, wenn Rogers TMM monolithisch oder laminiert bearbeitet wird.

Rogers TMM-Grad

Rogers TMM-Materialien mit niedrigeren Dielektrizitätskonstanten enthalten höherviskose Füllstoffe. daher, Die Standzeit bei der Bearbeitung von Rogers TMM3 ist kürzer als bei der Bearbeitung von Rogers TMM10. Unter geeigneten Verarbeitungsbedingungen und Verwendung des richtigen Werkzeugs, Die Nutzungsdauer des Rogers TMM3 beträgt ca 120 lineare Zoll, während Rogers TMM10 darüber hinausgehen kann 250 lineare Zoll.

Werkzeugoberflächengeschwindigkeit

Der Einfluss der Oberflächengeschwindigkeit auf die endgültige Werkzeugstandzeit. Der Rogers TMM3 wird mit Werkzeugen verschiedener geometrischer Formen bearbeitet. Die endgültige Standzeit des Werkzeugs nimmt mit zunehmender Oberflächengeschwindigkeit ab. Die Spindelgeschwindigkeit reicht von 15.000 U/min bis 25.000 U/min (3/32 Zoll).

Werkzeuggeometrie

Unter den Werkzeugen werden verschiedene geometrische Formen bewertet, Ein Werkzeug mit einer größeren Anzahl von Klingen hat eine hervorragende Standzeit. Die Geometrie von Precision Carbide R1U, R1D- und MegaTool RCS-Werkzeuge bieten die beste Endstandzeit.

Füttern (Schnittlast)

Die Auswirkung der Schnittlast auf die endgültige Standzeit verschiedener Werkzeugformen ist in der Tabelle dargestellt 2. Wenn die Schnittlast zunimmt, die Endstandzeit des Werkzeugs nimmt ab. Jedoch, zu kleine Schnittlasten (<0.001 Zoll/Umdrehung) sollten vermieden werden, Dies führt zu offensichtlichen Kupfergraten.

Werkzeuggröße

Aufgrund der Vergrößerung der Werkzeugquerschnittsfläche, Größere Werkzeuge haben im Allgemeinen eine bessere Endstandzeit bei einer bestimmten Oberflächengeschwindigkeit. daher, Kleinere Werkzeuge müssen in der Regel häufiger ausgetauscht werden.

Stapeldicke

Auch die Endstandzeit des Werkzeugs nimmt mit zunehmender Dicke des Stapels ab. Dies ist auf den erhöhten Radialdruck auf das Werkzeug zurückzuführen. Mit zunehmender Dicke des Stapels, Die Werkzeuge sollten häufiger ausgetauscht werden.

TMM Microwave PCB-Materialserie und Bewertung von Klebefolien

Eigenschaften der TMM Microwave PCB-Materialserie

Die TMM-Mikrowellen-PCB-Materialserie besteht aus mit Keramik gefüllten duroplastischen Harzpolymermaterialien, die hauptsächlich in hochzuverlässigen Mikrostreifenleitungen und Streifenleitungen verwendet werden. Die Substrat-Mehrschichtplatine der TMM-Serie hat einen niedrigen TCEr (Änderung der Dielektrizitätskonstante mit der Temperatur), einen zu Kupfer passenden Wärmeausdehnungskoeffizienten, und die stabilste Dielektrizitätskonstante der Branche. Diese Eigenschaften machen TMM-Materialien zur idealen Wahl für viele Anwendungen.

Bewertung von Klebefolien für Stripline-Anwendungen

Um den Anforderungen von TMM-Materialien in Streifenleitungsanwendungen gerecht zu werden, Wir haben die folgenden auf dem Markt erhältlichen Klebefolien bewertet:

Verfügbare Klebefolien

• DuPont FEP-Modell C20 (beidseitig klebend)
• Rogers 3001 CTFE-Film
• Dupont FEP Modell A

Einfluss von Klebefolien auf die Dielektrizitätskonstante

Jedoch, Bei den oben genannten Klebefolien handelt es sich ausschließlich um Materialien mit niedriger Dielektrizitätskonstante, Dadurch wird die Dielektrizitätskonstante der gesamten Mikrostreifenleitungsstruktur verringert. Dieser Effekt der Klebefolie variiert je nach Schaltungsdesign, Materialart und -stärke. Daher muss es entsprechend jeder praktischen Anwendung bewertet werden.

Bewertungsprozess und Testergebnisse

Zwei Materialien, TMM-3 und TMM-10, wurden jeweils mit allen oben genannten Klebefolien ausgewählt und bewertet.

Verarbeitungsschritte

Vor dem Pressen, Die Kupferfolie aller TMM-Bleche wird weggeätzt und bei 110 °C/1 Stunde eingebrannt. Die TMM-Folie muss nicht wie die glasgewebeverstärkte PTFE-Folie mit Natriummetall geätzt werden, um die Oberfläche des Mediums zu aktivieren. Bei der Bewertung wird eine 2 mm dicke Klebefolie verwendet, die mit einer 6 Zoll x 6 Zoll großen Flachpresse zusammengepresst wird. Vor dem Pressen, Die Flachpresse auf 300°C erhitzen (PEF als Klebefolie) und 220°C (3001 als Klebefolie), und legen Sie dann die laminierte Mehrschichtplatte zum Pressen in die Presse. Halten Sie während des gesamten Prozesses einen Druck von 200 PSI aufrecht und halten Sie ihn eine Zeit lang auf der oben genannten Temperatur 20 Minuten. Die Proben wurden in drei Gruppen geschichtet, und der Schältest wurde nach der Behandlung unter verschiedenen Bedingungen durchgeführt.

Bedingungen für die Produktverarbeitung

1. Zustand A: Es findet keine Verarbeitung statt.
2. Thermoschock: Bleichdose bei 288°C /10 Sekunden
3. Temperatur/Luftfeuchtigkeit: In einen 17-PSI-Schnellkochtopf geben 2 Std.

Testergebnisse

Die Testergebnisse zeigen, dass FEP C20-gepresste Proben in allen Testumgebungen und -bedingungen die besten Testergebnisse erzielen. Rogers 3001 Funktioniert nach dem Pressen und nach einem Thermoschock gut, Es wird jedoch nicht empfohlen, es in Umgebungen mit Temperatur- und Feuchtigkeitsanforderungen zu verwenden. Jedoch, FEP-A weist unter allen Testbedingungen eine unzureichende Bindungskraft auf, Daher wird die Verwendung nicht empfohlen.

Hinweise zur Verarbeitung von TMM-Materialien

Bohren der TMM-Mehrschichtplatine

Beim Bohren der TMM-Mehrschichtplatine, Der Bohrstift verschleißt sehr schnell, Dies kann zu übermäßigem Bohrschmutz auf der weichen Fluorpolymer-Verbindungsschicht führen. Die Anzahl der Löcher des Bohrstifts muss entsprechend der Dicke des Untergrunds bestimmt werden, die Designanforderungen, und die Qualität der Beobachtungslochwand.

Anforderungen an die Natriumätzung

Obwohl TMM-Material vor dem Galvanisieren von Durchgangslöchern kein Natriumätzen erfordert, es ist notwendig, Natriumätzung nach TMM und FEP C20 zu verwenden oder 3001 werden zusammengepresst. Denn wenn diese Behandlung nicht durchgeführt wird, Die Bindungskraft zwischen der Bindungsschicht und dem chemischen Kupfer ist schlecht, Dadurch entsteht eine Gefahrenstelle an der Lochwand.

Änderungen der elektrischen Eigenschaften

Die Hochfrequenzplatten aller Kohlenwasserstoffharzsysteme einschließlich R04000 oder TMM, längere Zeit einer aeroben Umgebung ausgesetzt sind, kann zu Veränderungen der elektrischen Eigenschaften der Materialien führen. Diese Veränderungen verstärken sich mit zunehmender Temperatur. Ob diese Änderungen auftreten und ob sie sich auf die Leistung des Endprodukts auswirken, hängt von verschiedenen komplexen Faktoren ab, wie zum Beispiel Schaltungsdesign, Leistungstoleranzen, Arbeitsbedingungen, und die einzigartige Einsatzumgebung verschiedener Produkte. Obwohl Rogers sich der Entwicklung verbesserter Antioxidantien verschrieben hat, um die Oxidation von RO4000 und TMM zu reduzieren, Rogers empfiehlt Schaltungsdesigningenieuren/Endbenutzern stets, festzustellen, ob das Material für den gesamten Lebenszyklus des Produkts geeignet ist, indem sie Leistung und Indikatoren in jeder Anwendung testen.