Високофреквентна површинска обрада ПЦБ-а је основни процес за обезбеђивање интегритета високо-сигнала високе фреквенције, који треба да буде дизајниран у складу са четири основна захтева, а то су ниски губици, мали број паразита, висока стабилност и отпорност на корозију. Било који површински дефект може повећати губитак уметања за више од 0,5 дБ, па чак и узроковати неуспех у преносу сигнала високе фреквенције. Следе детаљни производни кораци и кључна разматрања за главне{4}}процесе површинске обраде високе фреквенције:
Кораци производње главног{0}процеса површинске обраде високе фреквенције
1. Хемијско потопљено злато (ЕНИГ, погодно за сценарије од 5-24 ГХз)
Комплетан процес: кисељење и чишћење → микро нагризање → претходно урањање → активација → хемијско никловање → хемијско потапање у злато, укључујући 6 хемијских резервоара и скоро стотину хемијских контролних мера.
Основни параметри: дебљина слоја никла од 5-10 μм, дебљина слоја злата 0,05-0,1 μм, отпорност од 2,4 μ Ω· цм, храпавост површине Ра Мања или једнака 0,15 μм.
2. Хемијско посребривање (погодно за сценарије милиметарских таласа од 24-60ГХз)
Комплетан процес: Двоструко одмашћивање → Благо микро нагризање → Прање киселином → Чишћење чистом водом → Хемијско таложење сребра → Двослојни заштитни премаз. Заштитни третман мора бити завршен у року од 30 минута након таложења сребра.
Параметри језгра: Дебљина слоја сребра 2-5 μм, отпорност 1,6 μ Ω· цм, храпавост површине Ра мања или једнака 0,08 μм, укупна дебљина заштитног премаза мања или једнака 0,3 μм.
3. ОСП органска паста за лемљење (погодна за сценарије ниских-цена од 1-10 ГХз)
Комплетан процес: одмашћивање → микро нагризање → прање киселином → чишћење чистом водом → органски премаз → чишћење и сушење, са временом обраде од мање или једнако 2 минута за једну плочу.
Параметри језгра: дебљина органског филма од 0,3-0,4 μм, отпорност у складу са бакром (1,7 μ Ω· цм), храпавост површине Ра мања или једнака 0,1 μм.
4. Хемијски никловани паладијум (ЕНЕПИГ, погодан за сценарије високе поузданости као што је сателитска комуникација)
Комплетан процес: Уклањање уља пре третмана → Прецизно микро нагризање → Хемијско никловање → Хемијско превлачење паладијумом → Потапање у злато → Вакуумска пост{0}}третман, који ради у окружењу са ниским садржајем кисеоника током целог процеса.
Основни параметри: слој никла 5-8 μм, слој паладијума 0,1-0,3 μм, слој злата 0,05 μм, отпорност 2,2 μ Ω· цм, храпавост површине Ра Мања или једнака 0,12 μм.
Ексклузивне мере предострожности за високе фреквенције
1. Строга контрола храпавости површине
Електролитичка бакарна фолија мале храпавости (Ра=0.08-0.12 μм) мора бити одабрана да би се контролисала храпавост подлоге са извора.
Процес микро јеткања користи благи раствор за микро нагризање (концентрација натријум персулфата од 80-100г/Л), а количина уклањања бакарне фолије је строго контролисана на 0,3-0,5 μм како би се избегло прекомерно микро нагризање и прекомерна храпавост.
Коначни производ Ра мора бити мањи или једнак 0,1 μм. Под сигналом од 10 ГХз, смањење Ра са 0,3 μм на 0,1 μм може смањити губитак проводника за 30%.
2. Уједначеност премаза и контрола импедансе
Високофреквентне штампане плочице{0}}велике величине захтевају да се на ивицама додају траке за вођице ширине 5 мм како би се избегло одступање дебљине премаза узроковано разликом у брзини протока између ивица и центра раствора лека.
Хемијска обрада користи ротирајући резервоар за облагање (брзина 5-10 обртаја у минути), а галванизација усваја процес пулсног наношења како би контролисала одступање дебљине премаза унутар ± 10% и спречила нагле промене импедансе.
Прекомерно одступање у дебљини премаза може директно да доведе до смањења повратног губитка са -20дБ на -15дБ, што озбиљно утиче на квалитет преноса високофреквентног сигнала.
3. Процес посребрења за антиоксидантну заштиту
Одмах нанесите двослојни- заштитни премаз након таложења сребра: унутрашњи слој је органски филм деривата бензотриазола дебљине 0,05-0,1 μм, а спољни слој је перфлуорополиетерски нискодиелектрични премаз са ε р мањим или једнаким 2,2.
Готов производ мора бити упакован у вакууму и ускладиштен са средствима за сушење, са температуром околине која се контролише на 25 ± 5 степени и влажношћу мањом или једнаком 50% да би се избегао пораст отпора контакта изазван оксидацијом сребрног слоја.
Незаштићене посребрене плоче које се чувају на собној температури 3 месеца повећаће отпор контакта са 8м Ω на 30м Ω, а губитак уметања на 28ГХз ће се повећати за 0,6дБ/100мм.
4. Адхезија премаза и поузданост заваривања
Процес пред{0}}третмана мора да обезбеди да на површини плоче нема мрља од уља и слојева оксида. Чврстоћа на љуштење премаза након микрокорозије мора бити већа или једнака 0,8Н/мм да би се избегло одвајање премаза након лемљења повратним током.
Високофреквентна плоча треба да се верификује поновним лемљењем на 260 степени више од 3 пута, са углом влажења заваривања мањим од или једнаким 30 степени и без проблема са виртуелним лемљењем или љуштењем премаза.
Забрањено је директно додиривати обрађену површину плоче голим рукама, јер остаци отиска прста могу проузроковати недостатак локалног приањања премаза и прекид преноса сигнала.
5. Потпуна контрола животне средине процеса
Све концентрације лека у процесу треба да се прате у реалном-времену онлајн. На пример, у процесу таложења злата, концентрација златних јона треба да се стабилно контролише на 0,5-0,8г/Л да би се избегле флуктуације у саставу премаза.
Параметри површинске обраде различитих високофреквентних супстрата (ПТФЕ, угљоводонични композити, итд.) морају бити посебно прилагођени, а забрањено је делити исти скуп параметара процеса са обичним ФР-4 плочама.
Готов производ се подвргава 100% тестирању губитка приликом уметања узорковања како би се осигурало да је прираст губитка уметања на 10 ГХз мањи или једнак 0,2 дБ/100 мм, што испуњава захтеве високо{4}}сценарија.