原创 PTFE高频微波材料的制作工艺

2007-8-19 19:40 2090 3 3 分类: PCB

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1.0目的<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />


制作本指引的目的指在规范新的PTFE高频微波材料的制作工艺、流程及相关注意事项,方便生产顺利进行。


        


2.0范围


2.1所有PTFE高频微波板的生产。


  2.2 目前适用于所有高频微波单双面板的生产,后续会再开发PTFE的层压多层板。


3.0定义


3.1 PTFE(Polytetrafluoroethylene)聚四氟乙烯亦俗称TEFLON(铁氟龙):


材料具有优秀的介电性能(低介电常数与低介质损耗),良好的化学稳定性和热稳定性。Rogers是一家生产高频物料的生产商,部分产品也是PTFE料。


3.2 PTFE高频板:分为纯PTFE高频料和含玻纤的PTFE高频料。


3.3 UC钻咀(Under cut drill):一种钻尖颈部以下的直径比颈部以上直径小的钻咀,钻孔过程中接触面积相对减少,可以得到很好的孔壁质量。一般用于无铅、无卤、高TgPTFE等特殊产品的钻孔加工制作。


3.4钠萘药水:一种通过化学的方式处理PTFE材料孔内胶渣的药水,效果较好,只是产品有毒,需严格管控。


3.5 PLSMA:等离子处理方式,一种运用等离子的方式专门处理PTFE材料孔内胶渣的装置,价格较贵且处理后必须4小时以内完成沉铜制作。


4.0职责


3.1项目研发部:主导此类产品的技术开发以及新物料的试用评估。


3.2工艺部: 负责PTFE产品的制作的工艺技术协助、生产推广及本指引的修订及更新。


3.3品质部:负责此产品的品质控制及相应结果确认。


3.4生产部/计划部:协助按计划做好新产品的生产,并保证产品品质。


 


5.0程序


5.1 各工序主要操作方法


      5.1.1开料开出双倍产品投料的FR-4光板或酚醛板,用于做钻孔及成型隔板用。


5.1.2开料机开出来的PTFE板料若是毛边较多用2000#砂纸打磨,注意擦花。特殊情况需用锣板方式开料。


5.1.3再将PTFE料及FR-4光板或酚醛板洗板后,将PTFE材料洗板后平放在光板中间烘板烘板时板尽量放在烘箱中间,最起码离壁20cm以上保证烘板效果。


      5.1.4钻孔时先MI选取UC钻咀进行钻孔,叠板方式为先放一底板再放一张FR-4光板或酚醛板接着放一张PTFE板料再放一张FR-4光板或酚醛板再放铝片。参数见5.3。


5.1.5沉铜前准备好塑料盘用于GP-101药水原液开缸,人员戴好防毒面具及胶手套及胶鞋。再将板放入盘内,均匀摆动约10min,保证反应完全。


5.1.6取出后用纯水冲洗板5min,不开磨刷用高压水洗两次,注意板翘变形再正常过磨板机按正常参数过PTH特别注意不用再过除胶渣流程,因为此种药水已起到除渣目的,直接过中和后水洗整孔微蚀。


5.1.7板电后确认板面是否有粗糙,先用2000#砂纸打磨,特别注意控制打磨力度及反面压痕。


    5.1.8线路不能开磨刷磨板,只过化学前处理注意板面清洁,生产前需做曝光尺,为节省停放时间选用干膜做板。


    5.1.9蚀刻时注意控制毛边,线宽要求一般是+/-20um,需做首板确认无毛边缺口及线宽达到要求以后再批量蚀刻。


5.1.10阻焊前过化金前处理不开磨刷,印刷前一定要低温烤板75℃*15min,增加油墨与板料的结合力,油墨加开油水15-20ml/kg,印完绿油后的生产板,需静置60min后再预烤,爆光前一定要做爆光尺。


5.1.11阻焊后固化,一定要采用分段烤做板,具体参数见5.3。对于板厚小于0.8mm的PTFE高频板及其它翘曲度要求高的高频板需采用千层架烤板。


    5.1.12 沉金前可过前处理,但是不能过磨刷,若表面氧化较来得严重可以过两遍,首板沉金后做绿油拉力测试,用3M胶带垂直90度拉不出现掉油可进行批量生产。


    5.1.13 沉锡板油墨最好采用太阳油墨,可过沉金前处理不开磨刷,做首板确认无掉油后再做批量生产。


    5.1.14 喷锡时,先将板材烤150℃*30min后,马上过喷锡前处理再喷锡。无掉油分层以后直接量产。


    5.1.15 电金时,保证振动搅拌正常,尽量减少H2产生,减少针孔产生,必须在所有药液浓度均化验正常的情况做板。


    5.1.16 OSP时,先正常做首板,合格后再批量生产。


5.1.17成型时注意台面清洁,叠板先上一块钻孔时使用过的FR-4光板或酚醛板再放在待成型的PTFE板再放在一块钻孔时使用过的FR-4光板或酚醛板。再输入锣带准备锣板。


5.1.18锣板时采用回锣方式,减少毛边产生。每锣20feets换一次全新锣刀。且锣速不宜太快,每锣完一块吸一次尘。且必须做首件确认尺寸合格的情况下批量生产。


    5.1.19锣板下块时要特别小心,因为PTFE材质较软,孔易变形所有不宜用大力取板以免造成定位孔破的现象。所以在特殊情况下采用自动脱PIN的锣机进行锣板,一方面保证精度,一方面可减少孔破异常。


5.1.20需电测的板电测前需进行烤板,可有效减少板材漏电的机率。


5.1.21出货前用150*4h压烤后再出货,压烤前必须先清理压盘表面,保证干净以后再放板入炉烤。若是金板需隔纸烤板。


    5.1.22包装时,将锣出的与板同样大小的FR-4光板或酚醛板洗开清,夹在板两边做隔板包装出货。若客户有特殊要求的按客户要求包装。


5.2注意事项


  5.2.1此种板料本身比较软易变形,受重压会出现凹痕,板与板放在一起中间出现杂物都会出现凹痕,所有在整个生产过程中都需放在胶盘中运送,且注意板面的清洁。


5.2.2 在做钠萘处理的时候,对于有毒物质一定要注意安全,必须戴好胶手套,防毒面具及穿好胶鞋。特别注意的是,此种溶液对水特别敏感,会发生反应使溶液失效,所以在生产过程一定要控制隔离水源。而且添加时是100%的原液添加。


5.2.3此种物料在生产过程中前处理均采用化学微蚀的方法,一般不采用物理磨板的方法进行前处理,因为材质的柔软性对磨板比较敏感所以要特别控制。


5.2.4 此种高频板是在阻抗板的基础上进行改进的,所以阻抗是高频的最基本要求,所以阻抗控制均适用于高频板。而且部分要求严于阻抗板。


5.2.5生产过程中板均需平放,保证成品翘曲度合格。


5.2.6蚀刻毛边及缺口一定要控制,此种缺失点到成品表现为信号失真,性能达不到要求。所以高频板毛边应作为重点功能性缺陷来控制。


5.2.7全流程打磨一定要注意用新砂纸磨,打磨一面时,一定要同时注意另一面是否出现压痕,需要控制好力度,打磨好的板用水洗一遍再隔白纸叠放在一起。


5.2.8全过程取放板均要求戴手套,平拿平放。


5.2.9表面处理均不能过磨刷,可关磨刷再过沉金前处理,再进行表面制作。


5.2.10此PTFE板自身耐酸性及碱性能不佳,所有流程中不允许私自返工,更不允许补线。


5.3主要工艺参数



工序


流程控制参数


备注


开料


烘板参数:120℃*120min


N/A


钻孔


1.叠板1PNL/



钻嘴直径


转速


进刀速度


退刀速度


mm


rpm


IFP


RR


Φ0.7


500


250


500


Φ0.8


500


250


500


Φ1.6


320


160


500


Φ2.8


280


60


500


Φ2.9


280


60


700


Φ3.175


250


60


500



2.钻孔参数见备注


沉铜


1.GP-101浸泡10min


中和5min+调整10min+微蚀2min+酸洗2min+预浸10min+活化10min+促化5min+沉铜20min


2.处理完后在2-4小时内完成沉铜


3.沉铜参数见备注


防焊


1.印刷前烤板75*15min


55℃*1h+75℃*1h+90℃*1h+120*1+150*1h


2.印完绿油后的板预烘烤75*30min


3.后烤参数见备注


喷锡


喷锡前烤150*30min再喷


N/A


成型


1. 叠板1PNL/



锣刀直径


转速


行速


mm


rpm/min


m/min


Φ1.8


25000


0.5


Φ1.0


30000


0.5



2. 锣板参数见备注


电测


烘板150℃*2h后再电测


N/A


包装


包装前用150*4h压烤后包装出货


N/A


 


5.4应急措施


5.4.1钠萘溶液泄露不能用水冲,因此物质有毒用砂土填好,再将此砂土隔离送相关单位处理。


5.4.2若不小心吸入钠萘溶液需立即送医治疗。

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