微波PCB粘合方法的比較：設(shè)計人員需要知道的內(nèi)容。

通常使用三種方法來粘合多層RF和微波PCB層壓板，例如PTFE（Teflon）材料，雙金屬片以及AGC Nelco，Isola和Rogers的其他RF材料。這三種方法是：1.熱塑性薄膜； 2.熱固性預(yù)浸料；和3.直接粘合，通常稱為“ 熔融粘合 ”。每種設(shè)計都有各自的優(yōu)缺點，PCB設(shè)計人員和制造商需要了解它們的優(yōu)缺點，以平衡成本和性能。

熱塑性薄膜粘接

粘結(jié)膜設(shè)計為在加熱和加壓下“流入”層壓板疊層，以封裝蝕刻工藝后留在內(nèi)層表面上的痕跡。這意味著該鍵本質(zhì)上主要是機械鍵。幾種熱塑性粘合膜可用于印刷電路板應(yīng)用，包括聚乙烯（PE），氯三氟乙烯（CTFE），氟化乙烯丙烯（FEP）和聚四氟乙烯（PTFE）。在過去40年中，這種材料的主要供應(yīng)商包括Rogers和AGC Nelco。由于熔化這些材料所需的溫度，熱塑性粘結(jié)膜不太適合用于混合多層PCB。熱固性材料的較低的熱降解點可能導(dǎo)致這些材料氧化和分解。

必須考慮這些薄膜的轉(zhuǎn)變（熔融）溫度，以確保正確的材料與應(yīng)用相匹配。聚乙烯的熔融溫度最低，大約為190°F至250°F（88°C至121°C），具體取決于樹脂的密度和分子交聯(lián)度。CTFE約為193°C（380°F），這對于印刷電路板是不允許的，因為印刷電路板的制造工藝溫度較高，例如熱風(fēng)焊錫流平（HASL）。FEP的轉(zhuǎn)換點為260°C（500°F），并且能夠處理熱空氣焊料流平溫度。PTFE具有最高的轉(zhuǎn)變溫度，高于630°F（332°C），因此它將在隨后的高溫工藝中生存。

使用熱塑性薄膜的主要優(yōu)點是其低電損耗因子。PTFE多層pcb板以其出色的電性能而聞名，但是使用高損耗的基于環(huán)氧樹脂的預(yù)浸料的混合結(jié)構(gòu)將無法達(dá)到PTFE的目的。盡管特定的粘合膜可能與層壓材料的介電常數(shù)不完全匹配，但是任何差異的影響通常都可以忽略不計，或者如果沒有，則可以將電路板設(shè)計為允許差異。不利的一面是，熱塑性薄膜粘結(jié)通常限于低層PCB，不適合順序?qū)訅骸?/span>

熱固性預(yù)浸料粘結(jié)

熱固性預(yù)浸料坯會由于熱化學(xué)反應(yīng)而硬化和固化，例如，這種反應(yīng)會使環(huán)氧樹脂的兩種成分混合在一起時變硬，您可以在五金店購買。熱固性預(yù)浸料也可以用填料增強，以提高最終產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

一旦硬化或“固化”，熱固性材料通常會比熱塑性材料硬。與熱塑性材料不同，熱固性材料僅經(jīng)歷一次熱化學(xué)反應(yīng)，并且不能像熱塑性塑料一樣重新熔化。在熱固性預(yù)浸料固化之前，與熱塑性薄膜相比，它們的保質(zhì)期有限。

熱固性預(yù)浸料的主要優(yōu)點是具有制造順序?qū)訅旱挠∷㈦娐钒宓哪芰Γa(chǎn)生更高層數(shù)的堆疊物的能力以及與混合結(jié)構(gòu)中傳統(tǒng)層壓性能的更緊密匹配的能力。熱固性預(yù)浸料的主要缺點是高的電損耗因子。

前兩種方法需要額外的薄膜或預(yù)浸料，其功能類似于膠水，以將多層保持為一體。第三種方法利用熱量和壓力將材料基底層直接粘合成一件。

熔合

形成射頻/微波印刷電路板的第三種方法是熔融粘合，其中通過極高的溫度和精確控制的壓力將各層連接在一起，而無需添加任何粘合材料。該方法具有其挑戰(zhàn)，例如對層壓夾具的附加控制，壓力和升高的溫度。但是，在正確的應(yīng)用中，與熱塑性和熱固性粘合相比，性能的提高非常重要。熔融粘合的結(jié)果產(chǎn)生了完全均勻的介電常數(shù)結(jié)構(gòu)，而不會因不同薄膜或預(yù)浸料的特性而導(dǎo)致失配。熔融鍵合在整個PCB封裝中產(chǎn)生一個統(tǒng)一的介電常數(shù)值，這對于必須滿足關(guān)鍵性能要求的高頻應(yīng)用很有幫助。

利弊比較

熱塑性薄膜

優(yōu)點

l良好至優(yōu)異的損耗特性

l介電常數(shù)E r低于大多數(shù)熱固性預(yù)浸料。接近純PTFE

l純各向同性材料

缺點

l順序?qū)訅翰皇且粋€好的選擇

l層壓溫度不適用于許多熱固性預(yù)浸料

l鉆孔性能差，可能會產(chǎn)生拖影

l不能去污或回蝕

熱固性預(yù)浸料

優(yōu)點

l符合Er 95及以上的熱固性層壓板的樹脂體系和電性能

l優(yōu)于熱塑性粘合膜的CTE

l可以去污并通常回蝕

缺點

l各向異性材料

l在E不提供[R ≤2.94

l傳統(tǒng)上，其損耗要高于熱塑性樹脂系統(tǒng)

熔合

優(yōu)點

l最佳電氣性能

lE r與相鄰的層壓材料幾乎完美匹配

l可根據(jù)銅的厚度順序?qū)訅?/span>

缺點

l除非使用PTFE粘合層，否則通常不適合粘合電鍍的子組件

l層壓周期長

l要求極高的層壓溫度≥700°F（371°C）

l與熱固性樹脂體系不兼容

結(jié)論

如您所見，在選擇哪種方法適合特定應(yīng)用時，必須考慮每種討論的微波鍵合方法的優(yōu)缺點。如開頭段落所述，PCB制造商需要在選擇最佳鍵合方法時充分理解這些特性，以平衡成本和性能。