Rogers há-hátíðnispjald er þekkt sem „high rich myndarlegur“ í PCB-iðnaðinum - plötur af sömu stærð eru verðlagðar 5 til 25 sinnum hærra en venjulegar FR-4. Þetta er ekki einfaldlega „vörumerkisálag“, heldur afleiðing margra kostnaðar eins og efnis, ferla, búnaðar, afraksturs og prófana.
Rogers hátíðnispjaldið er ekki einföld blanda af epoxýplastefni og glerdúk, heldur sérstakt formúlukerfi:
PTFE (polytetrafluoroethylene) hvarfefni (RO3000 röð, RT/duroid röð):
Verð á PTFE hreinu plastefni hráefni er um 200-350 Yuan / kg, sem er nokkrum sinnum hærra en epoxý plastefni
Efnaleysi er mjög sterkt, þekktur sem „plastkóngurinn“, en vinnsluerfiðleikarnir eru líka mjög miklir
Df (tapstuðull) getur verið allt að 0,0009 (við 10GHz), sem er eitt af lægstu stigum í greininni
Kolvetnisplastefni + keramikfylling (RO4000 röð, eins og RO4350B):
Keramikfylliefni ákvarða rafstuðulinn - áloxíð (Al ₂ O3), álinítríð (AlN), strontíumtítanat o.s.frv.
Því hærra sem keramikfyllingarhlutfallið er, því stöðugra er Dk, en því erfiðari og kostnaðarsamari er vinnslan.
Í samanburði við hreint PTFE hefur það betri vinnslugetu og getur notað ferli svipað og FR-4, með framúrskarandi hagkvæmni
Tæknilegar kjarnahindranir: rafstuðull umburðarlyndi stjórnað innan ± 0,05 (RO4000 röð), PTFE röð jafnvel ± 0,02. Þetta þýðir að efnisformúlan, blöndun einsleitni og sintunarferlið verður allt að vera gert til hins ýtrasta og smávægileg frávik munu leiða til þess að allri lotunni er eytt.
Staðlað ferli venjulegs FR-4 er fært yfir á hátíðniborðið og næstum hvert skref þarf að uppfæra og breyta:
1. Boranir: Borar eru rekstrarvörur
Venjulegt FR-4: Venjulegt harðblendibor er nóg, með litlum tilkostnaði
Hátíðniborð (þar á meðal keramikfylling): Keramikagnir hafa mikla hörku og venjulegir borar slitna mjög hratt
Nota verður demantshúðaða bora og verð á bita er margfalt hærra en venjulegt bor.
Snúningshraði 30000 ~ 40000 snúninga á mínútu, straumhraði 5 ~ 8 mm/mín (venjuleg FR-4 hraðari)
Borkostnaður hækkar um 20% til 100%
PTFE undirlag: Efnið er mjúkt og hefur sterka seigju. Borun er viðkvæm fyrir burrs og grófleiki holuveggsins þarf að vera Ra Minna en eða jafnt og 1,5 μm
Nota þarf hlífðarplötu úr áli til að koma í veg fyrir ofhitnun og loftkælingu til að forðast háan-aflögun
Grófleiki holuveggsins er stjórnað við Ra Minna en eða jafnt og 1,2 μm og ljósopsvikið er ± 0,01 mm
2. Holumálmun (koparútfelling): viðbótar "virkjunar" hindrun
PTFE efni hefur ákaflega sterka efnafræðilega óvirkni og hefðbundin koparútfellingshúð getur alls ekki festst - flögnun lagsins á gatveggnum er ein helsta ástæðan fyrir há-spjaldsúrgangi.
Lausn:
Plasmameðhöndlun: með því að nota plasma til að sprengja svitaholavegginn, hrjúfa yfirborðið og auka virkni.
Sérstakur plasmavinnslubúnaður er nauðsynlegur, með einu tæki á bilinu tugþúsundir til milljóna
Með því að auka vinnslutímann um 2-4 klukkustundir hækkar kostnaðurinn um 30% til 60%
Meðferð með natríumnaftalenlausn (hefðbundið ferli): Sterk ætandi, hár umhverfisþrýstingur, smám saman skipt út fyrir plasma.
3. Lagskipting: lag fyrir lag freyðir aðeins í nokkrar gráður á Celsíus í burtu
Plastefnisrennsli og varmaþenslustuðull (CTE) á hátíðniborði eru mjög frábrugðnar FR-4 og þegar venjulegar þjöppunarfæribreytur eru beitt beint mun óhjákvæmilega lenda í vandræðum:
Fjöllaga borð í fullri tíðni: þjöppunarkostnaður eykst um 40% ~ 80%
Hátíðni+FR-4 blendingur stöflun (blandað þjöppun): kostnaðaraukning um 60% ~ 120%
Mismunandi efni hafa verulegan mun á CTE, ósamstilltri varmaþenslu og samdrætti og mikla innri streitu
Samþykkja þarf uppskipt hallahitunar- og þrýstingskerfi og aðlaga þarf hitaferilinn og þrýstingsbreyturnar sérstaklega.
Tökum RO4350B sem dæmi: lagskiptingshitastigið er 185 ± 5 gráður, þrýstingurinn er 35 ± 5kg/cm ² og einangrunartíminn er 90 ± 10s. Ef hita- og þrýstingsstýringin er ekki nákvæm geta vandamál eins og ófullnægjandi millilagstenging, lagfroðumyndun, ójöfn þykkt miðlungslagsins og brettaskekkja komið upp.