對微波印制板的選材、結(jié)構(gòu)設(shè)計及制造工藝等方面技術(shù)的探討 - 全文

1、前言

2、微波印制板制造的特點

微波印制板制造的特點，主要表現(xiàn)在以下幾方面：

2.1、基材多樣化：

長期以來，國內(nèi)應(yīng)用最多的是國產(chǎn)玻璃布增強聚四氟乙烯覆銅板。但由于它的品種單一，介電性能均勻性較差，已越來越不適應(yīng)一些高性能要求的場合。進入九十年代后，美國Rogers公司生產(chǎn)的RT/Duroid系列和TMM系列微波基材板逐步得到應(yīng)用，主要有玻璃纖維增強聚四氟乙烯覆銅板、陶瓷粉填充聚四氟乙烯覆銅板和陶瓷粉填充熱固性樹脂覆銅板，雖然價格昂貴，但它優(yōu)異的介電性能和機械性能仍較國產(chǎn)微波印制板基材擁有相當(dāng)大的優(yōu)勢。目前這類微波基材，特別是帶鋁襯底的基材正得到大量應(yīng)用。

2.2、設(shè)計要求高精度化：

微波印制板的圖形制造精度將會逐步提高，但受印制板制造工藝方法本身的限制，這種精度提高不可能是無限制的，到一定程度后會進入穩(wěn)定階段。而微波板的設(shè)計內(nèi)容將會有很大地豐富。從種類上看，將不僅會有單面板、雙面板，還會有微波多層板。對微波板的接地，會提出更高要求，如普遍解決聚四氟乙烯基板的孔金屬化，解決帶鋁襯底微波板的接地。鍍覆要求進一步多樣化，將特別強調(diào)鋁襯底的保護及鍍覆。另外對微波板的整體三防保護也將提出更高要求，特別是聚四氟乙烯基板的三防保護問題。

2.3、計算機控制化：

傳統(tǒng)的微波印制板生產(chǎn)中極少應(yīng)用到計算機技術(shù)，但隨著CAD技術(shù)在設(shè)計中的廣泛應(yīng)用，以及微波印制板的高精度、大批量，在微波印制板制造中大量應(yīng)用計算機技術(shù)已成為必然的選擇。高精度的微波印制板模版設(shè)計制造，外形的數(shù)控加工，以及高精度微波印制板的批生產(chǎn)檢驗，已經(jīng)離不開計算機技術(shù)。因此，需將微波印制板的CAD與CAM、CAT連接起來，通過對CAD設(shè)計的數(shù)據(jù)處理和工藝干預(yù)，生成相應(yīng)的數(shù)控加工文件和數(shù)控檢測文件，用于微波印制板生產(chǎn)的工序控制、工序檢驗和成品檢驗。

2.4、高精度圖形制造專業(yè)化：

微波印制板的高精度圖形制造，與傳統(tǒng)的剛性印制板相比，向著更為專業(yè)化的方向發(fā)展，包括高精度模版制造、高精度圖形轉(zhuǎn)移、高精度圖形蝕刻等相關(guān)工序的生產(chǎn)及過程控制技術(shù)，還包含合理的制造工藝路線安排。針對不同的設(shè)計要求，如孔金屬化與否、表面鍍覆種類等制訂合理的制造工藝方法，經(jīng)過大量的工藝實驗，優(yōu)化各相關(guān)工序的工藝參數(shù)，并確定各工序的工藝余量。

2.5、表面鍍覆多樣化：

隨著微波印制板應(yīng)用范圍的擴大，其使用的環(huán)境條件也復(fù)雜化，同時由于大量應(yīng)用鋁襯底基材，因而對微波印制板的表面鍍覆及保護，在原有化學(xué)沉銀及鍍錫鈰合金的基礎(chǔ)上，提出了更高的要求。一是微帶圖形表面的鍍覆及防護，需滿足微波器件的焊接要求，采用電鍍鎳金的工藝技術(shù)，保證在惡劣環(huán)境下微帶圖形不被損壞。這其中除微帶圖形表面的可焊性鍍層外，最主要的是應(yīng)解決既可有效防護又不影響微波性能的三防保護技術(shù)。二是鋁襯板的防護及鍍覆技術(shù)。鋁襯板如不加防護，暴露在潮濕、鹽霧環(huán)境中很快就會被腐蝕，因而隨著鋁襯板被大量應(yīng)用，其防護技術(shù)應(yīng)引起足夠重視。另外要研究解決鋁板的電鍍技術(shù)，在鋁襯板表面電鍍銀、錫等金屬用于微波器件焊接或其它特殊用途的需求在逐步增多，這不僅涉及鋁板的電鍍技術(shù)，同時還存在微帶圖形的保護問題。

2.6、外形加工數(shù)控化：

微波印制板的外形加工，特別是帶鋁襯板的微波印制板的三維外形加工，是微波印制板批生產(chǎn)需要重點解決的一項技術(shù)。面對成千上萬件的帶有鋁襯板的微波印制板，用傳統(tǒng)的外形加工方法既不能保證制造精度和一致性，更無法保證生產(chǎn)周期，而必須采用先進的計算機控制數(shù)控加工技術(shù)。但帶鋁襯板微波印制板的外形加工技術(shù)既不同于金屬材料加工，也不同于非金屬材料加工。由于金屬材料和非金屬材料共同存在，它的加工刀具、加工參數(shù)等以及加工機床都具有極大的特殊性，也有大量的技術(shù)問題需要解決。外形加工工序是微波印制板制造過程中周期最長的一道工序，因而外形加工技術(shù)解決的好壞直接關(guān)系到整個微波印制板的加工周期長短，并影響到產(chǎn)品的研制或生產(chǎn)周期。