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Fabrication de circuits imprimés haute fréquence : techniques et applications expliquées
2024-07-17Journaliste: SprintPCB
1. Définition d'un PCB haute fréquence
Un PCB haute fréquence désigne une carte de circuit imprimé spécialisée utilisée dans les applications haute fréquence (supérieures à 300 MHz ou longueurs d'onde inférieures à 1 mètre) et micro-ondes (supérieures à 3 GHz ou longueurs d'onde inférieures à 0,1 mètre). Ces cartes sont produites soit par des méthodes de fabrication de PCB rigides standard sur substrats micro-ondes, soit par des procédés spécialisés. Généralement, les PCB haute fréquence sont définis comme ceux dont les fréquences sont supérieures à 1 GHz. Avec les progrès rapides de la science et de la technologie, de plus en plus de dispositifs sont conçus pour les micro-ondes (> 1 GHz) et même les ondes millimétriques (> 30 GHz). Cette tendance exige des performances accrues des substrats de PCB. Par exemple, les matériaux de base doivent présenter d'excellentes propriétés électriques et une stabilité chimique optimale, avec une perte de signal minimale à des fréquences croissantes, ce qui souligne l'importance des matériaux pour PCB haute fréquence.
2.1 Produits de communication mobile 2.2 Amplificateurs de puissance et amplificateurs à faible bruit 2.3 Composants passifs tels que diviseurs de puissance, coupleurs, duplexeurs et filtres 2.4 Systèmes anticollision automobiles, systèmes satellites et systèmes radio. La tendance de l'électronique haute fréquence est en pleine croissance.
3. Types de circuits imprimés haute fréquence
3.1 Matériaux thermodurcissables chargés de poudre céramique
Similaire aux procédés FR4 (résine époxy/tissu de verre), mais le matériau est plus cassant, sujet aux fissures et nécessite une manipulation spéciale pendant le perçage et le fraisage, réduisant la durée de vie de l'outil de 20 %.
3.2 Matériaux PTFE (polytétrafluoroéthylène)
A. Fabricants :
Rogers Corporation : série RO3000, série RT, série TMM Arlon : série AD/AR, série IsoClad, série CuClad Taconic : série RF, série TLX, série TLY Taixing Microwave : F4B, F4BM, F4BK, TP-2
B. Méthodes de traitement :
1. Découpe :
Protégez le matériau avec un film pour éviter les rayures et les bosses.
2. Forage :
Pour de meilleurs résultats, utilisez des forets neufs (standard 130). Percez un panneau à la fois et appliquez une pression de 40 psi. Recouvrez d'une feuille d'aluminium et utilisez un tampon en mélamine de 1 mm pour serrer le panneau en PTFE. Soufflez la poussière des trous avec un pistolet à air après le perçage. Utilisez la perceuse la plus stable possible avec des paramètres optimisés (les trous plus petits nécessitent une vitesse de perçage plus rapide, une charge de copeaux plus faible et une vitesse de rétraction plus lente).
3. Traitement des trous :
Traitement plasma ou activation au naphtalène de sodium pour faciliter la métallisation.
4. Dépôt de cuivre PTH :
Après la microgravure (contrôle à 20 micropouces), commencez le traitement à partir du bac de dégraissage de la ligne PTH. Si nécessaire, une deuxième passe PTH peut être effectuée, en partant du bac prévu.
5. Masque de soudure :
Prétraitement par nettoyage acide, en évitant le frottement mécanique. Après le prétraitement, étuvage (90 °C pendant 30 minutes), application et polymérisation du masque de soudure. Étuvage en trois étapes : 80 °C, 100 °C et 150 °C pendant 30 minutes chacune. En cas de rejet d'huile, reprendre le travail en décapant le masque de soudure et en réactivant la surface.
6. Fraisage :
Empilez les cartes PTFE avec du papier protecteur sur la surface du circuit, en les serrant entre des plaques FR-4 sans cuivre gravées ou des plaques phénoliques (1,0 mm d'épaisseur). Après le fraisage, ébavurez soigneusement les bords à la main, en évitant d'endommager le substrat et la surface en cuivre, et séparez les couches avec du papier sans soufre pour inspection.
4. Flux de processus
1. Flux de traitement des cartes NPTH PTFE :
Découpe → Perçage → Film sec → Inspection → Gravure → Inspection de gravure → Masque de soudure → Sérigraphie → Étamage → Façonnage → Test → Inspection finale → Emballage → Expédition
2. Flux de traitement des cartes PTH PTFE :
Découpe → Perçage → Traitement des trous (activation plasma ou naphtalène sodique) → Dépôt de cuivre → Galvanoplastie → Film sec → Inspection → Placage de motifs → Gravure → Inspection de gravure → Masque de soudure → Sérigraphie → Étamage → Façonnage → Test → Inspection finale → Emballage → Expédition
5. Défis du traitement des circuits imprimés haute fréquence
1. Dépôt de cuivre : Difficulté d'adhérence du cuivre sur les parois des trous. 2. Transfert de motifs, gravure et contrôle de la largeur des lignes : Gestion des espaces vides et des trous de sable. 3. Procédé de masque de soudure : Assurer l'adhérence du masque de soudure et contrôler le bullage. 4. Traitement des surfaces : Contrôle strict pour éviter les rayures lors des différents processus. SprintPCB est un fournisseur leader dans le secteur des circuits imprimés haute fréquence. Nos techniques de fabrication avancées et nos matériaux de haute qualité garantissent des performances et une fiabilité exceptionnelles dans les applications haute fréquence. Que vous développiez des appareils de communication mobile, des systèmes automobiles ou tout autre composant électronique haute fréquence, SprintPCB propose des solutions sur mesure pour répondre à vos besoins.
Pourquoi choisir SprintPCB pour les PCB haute fréquence ?
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