W przypadku płyty 6-warstwowej, jeśli tylko górna i druga warstwa obsługują RF, wówczas użyj RO4350B tylko pomiędzy tymi dwiema warstwami i użyj wysokiej Tg fr4 dla pozostałych 4 warstw. Jest to realistyczna liczba pozwalająca obniżyć całkowity koszt materiałów płyty o 30–60%.
Seria Rogers RO4000 to najczęściej używana płyta główna o wysokiej częstotliwości do kompresji mieszanej, ze stabilnym Dk 3,48 ± 0,05 i współczynnikiem strat około 0,0037 przy 10 GHz. Jest to o jeden rząd wielkości niższy niż fr4.
Kontrolę stanowi FR-4, będący materiałem kompozytowym składającym się z tkaniny z włókna szklanego i żywicy epoksydowej, o Dk w zakresie od 4,2 do 4,8 i dryfującym w zależności od częstotliwości, temperatury i wilgotności, a Df sięgającym nawet 0,018 do 0,025. Jego zaletą są tylko dwa słowa: tani. Jest całkowicie wystarczający do obwodów cyfrowych, zasilaczy i symulacji niskich częstotliwości; Używanie go do łączy RF na poziomie GHz może stać się wąskimi gardłami pod względem tłumienności wtrąceniowej i stabilności impedancji.
Podstawową formą tego schematu jest połączenie tych dwóch elementów i ściśnięcie ich razem za jednym razem:
Kluczowe założenie: Najpierw należy rozróżnić „ciśnienie nadające się do mieszania” i „ciśnienie trudne do mieszania”
Jest to moment przełomowy, który decyduje o sukcesie lub porażce projektu, a wiele przypadków wypadków samochodowych wynika z niezróżnicowania tego etapu.
Mieszany typ kompresji (zalecany)
Reprezentatywne modele: RO4350B, RO4003C, RO4835 i inne serie wypełnień węglowodorowo-ceramicznych RO4000/RO3000.
System żywicy ma dobre powinowactwo do FR-4, ze współczynnikiem CTE w osi Z wynoszącym około 30-46 ppm/stopień i dobrze pasuje do folii miedzianej. Jego Tg wynosi aż około 280 stopni i jest przeznaczony do mieszania z FR-4.
Łańcuch dostaw jest dojrzały i istnieje wiele krajowych fabryk płyt, które mogą wykonać-jednorazowe formowanie tłoczne przy kontrolowanych kosztach inżynieryjnych.
Trudne do mieszania rodzaje kompresji (używaj ostrożnie)
Reprezentatywne modele: RT/duroid 5880, RO3003 i inne materiały PTFE.
Energia powierzchniowa wynosi tylko 18-20 mN/m, a przyczepność do folii miedzianej i podłoża jest wyjątkowo słaba. Bez wcześniejszej aktywacji plazmy oczekuje się rozwarstwienia; Współczynnik CTE w osi Z wynosi aż 200 ~ 300 ppm/stopień, a amplituda niedopasowania w przypadku FR-4 jest podwojona.
Jeśli rzeczywiście konieczne jest jego użycie, należy dodać RO4350B jako warstwę przejściową po obu stronach PTFE, aby przy zbyt dużej liczbie procesów sprowadzić rozkład CTE w kierunku Z do stopniowej krzywej -. Zaoszczędzone koszty materiałów mogą zostać pokryte opłatami manipulacyjnymi.
4. Koszty ciśnienia mieszanego (cztery główne zagrożenia)
Łącząc dwa materiały o bardzo różnych osobowościach, problem skupia się na czterech obszarach:
Rozwarstwienie i powstawanie pęcherzy międzywarstwowych (najbardziej śmiertelne): przyczyną jest niedopasowanie CTE. Współczynnik CTE osi Z- standardowego fr4 wynosi około 50–70 ppm/stopień, a RO4000 około 30–46 ppm/stopień. Gdy szczyt lutowania rozpływowego wynosi 245-260 stopni, różnica w rozszerzalności między nimi może osiągnąć dziesiątki mikrometrów. W rzeczywistych testach współczynnik rozwarstwiania niezoptymalizowanych mieszanych płyt dociskowych może osiągnąć 12% po cyklu termicznym w temperaturze -40 ~ 85 stopni. Największym problemem jest użycie zwykłych półutwardzonych arkuszy fr4 (takich jak 1080) w celu usunięcia warstwy Rogersa, co jest częstą przyczyną wypadków związanych z rozwarstwianiem.
Nadmierne wypaczenie: Laminaty asymetryczne będą generować naprężenia szczątkowe po ochłodzeniu przez ściskanie, a odkształcenie zginające może osiągnąć 1,2-2,5 mm/m. Łagodne przypadki mogą obejmować słabą przyczepność stalowej siatki SMT i instalację pomnika BGA, natomiast ciężkie przypadki mogą skutkować pęknięciem złącza lutowanego. Zwykle wymagane jest kontrolowanie wypaczenia mieszanej płyty dociskowej w zakresie 0,5% (gęsta scena BGA), a luźny standard wynosi 0,75% (patrz IPC-6012).
Przesunięcie impedancji: Dk RO4350B wynosi około 3,48, a fr4 wynosi około 4,2 ~ 4,8. Jeśli linia sygnału wysokiej częstotliwości przetnie warstwę dielektryka, nastąpi krok impedancji -, gdy zmierzona linia mikropaska przetnie warstwę fr4 z warstwą RO4350B, w tym stopniu zostanie wygenerowany przejściowy szczyt +7 Ω, a jakość sygnału gwałtownie się pogorszy.
Pękanie miedzi porowatej: Mieszana struktura ciśnieniowa jest wielokrotnie poddawana naprężeniu rozciągającemu i ściskającemu podczas cykli termicznych, które koncentruje się na styku warstwy miedzi na ścianie porów i podłoża. Po-długoterminowym narażeniu miedź z porami (zwykle 20–25 μm) jest podatna na mikropęknięcia w środku ścianki porów, co ostatecznie prowadzi do obwodu otwartego.