রজার্স হাই-ফ্রিকোয়েন্সি বোর্ড পিসিবি ইন্ডাস্ট্রিতে "হাই রিচ হ্যান্ডসাম" হিসাবে পরিচিত - একই আকারের বোর্ডের দাম নিয়মিত FR-4 থেকে 5 থেকে 25 গুণ বেশি। এটি কেবল একটি "ব্র্যান্ড প্রিমিয়াম" নয়, বরং উপকরণ, প্রক্রিয়া, সরঞ্জাম, ফলন এবং পরীক্ষার মতো একাধিক খরচের ফলাফল।
রজার্স হাই-ফ্রিকোয়েন্সি বোর্ড ইপক্সি রজন এবং কাচের কাপড়ের একটি সাধারণ সমন্বয় নয়, কিন্তু একটি বিশেষ ফর্মুলা সিস্টেম:
PTFE (পলিটেট্রাফ্লুরোইথিলিন) সাবস্ট্রেট (RO3000 সিরিজ, RT/duroid সিরিজ):
পিটিএফই বিশুদ্ধ রজন কাঁচামালের মূল্য প্রায় 200-350 ইউয়ান/কেজি, যা ইপোক্সি রজন থেকে কয়েকগুণ বেশি
রাসায়নিক জড়তা অত্যন্ত শক্তিশালী, যা "প্লাস্টিক রাজা" নামে পরিচিত, তবে প্রক্রিয়াকরণের অসুবিধাও অত্যন্ত উচ্চ
Df (লস ফ্যাক্টর) 0.0009 (10GHz এ) হতে পারে, যা শিল্পের সর্বনিম্ন স্তরগুলির মধ্যে একটি
কার্বন হাইড্রোজেন রজন + সিরামিক ফিলিং (RO4000 সিরিজ, যেমন RO4350B):
সিরামিক ফিলারগুলি অস্তরক ধ্রুবক - অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড (Al ₂ O3), অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রাইড (AlN), স্ট্রন্টিয়াম টাইটানেট, ইত্যাদি নির্ধারণ করে
সিরামিক ফিলিং অনুপাত যত বেশি, Dk তত বেশি স্থিতিশীল, তবে প্রক্রিয়াকরণ তত বেশি কঠিন এবং ব্যয়বহুল
খাঁটি PTFE-এর তুলনায়, এটির আরও ভাল প্রক্রিয়াযোগ্যতা রয়েছে এবং অসামান্য খরচ-কার্যকারিতা সহ FR-4 এর মতো প্রক্রিয়াগুলি ব্যবহার করতে পারে
মূল প্রযুক্তিগত বাধা: অস্তরক ধ্রুবক সহনশীলতা ± 0.05 (RO4000 সিরিজ), PTFE সিরিজ এমনকি ± 0.02 এর মধ্যে নিয়ন্ত্রিত। এর মানে হল যে উপাদান সূত্র, মিশ্রিত অভিন্নতা, এবং সিন্টারিং প্রক্রিয়া সবই চূড়ান্তভাবে সম্পন্ন করা আবশ্যক, এবং কোনো সামান্য বিচ্যুতির ফলে পুরো ব্যাচটি বাতিল হয়ে যাবে।
সাধারণ FR-4-এর স্ট্যান্ডার্ড প্রক্রিয়া উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি বোর্ডে স্থানান্তরিত হয়, এবং প্রায় প্রতিটি ধাপে আপগ্রেড এবং সংশোধন করা প্রয়োজন:
1. তুরপুন: ড্রিল বিটগুলি ব্যবহারযোগ্য
সাধারণ FR-4: কম খরচে সাধারণ হার্ড অ্যালয় ড্রিল বিট যথেষ্ট
উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি বোর্ড (সিরামিক ফিলিং সহ): সিরামিক কণাগুলির উচ্চ কঠোরতা রয়েছে এবং সাধারণ ড্রিল বিটগুলি খুব দ্রুত পরিধান করে
ডায়মন্ড প্রলিপ্ত ড্রিল বিট ব্যবহার করতে হবে এবং প্রতি বিটের দাম সাধারণ ড্রিল বিটের চেয়ে কয়েকগুণ বেশি
ঘূর্ণন গতি 30000~40000 rpm, ফিড রেট 5~8mm/min (সাধারণ FR-4 দ্রুত ফিড)
ড্রিলিং খরচ 20% থেকে 100% বৃদ্ধি পায়
PTFE সাবস্ট্রেট: উপাদানটি নরম এবং শক্তিশালী শক্ততা রয়েছে। তুরপুন burrs প্রবণ, এবং গর্ত প্রাচীর রুক্ষতা Ra 1.5 μm এর কম বা সমান হতে হবে
উচ্চ তাপমাত্রার বিকৃতি এড়াতে অতিরিক্ত গরম হওয়া এবং বায়ু শীতল হওয়া রোধ করতে অ্যালুমিনিয়াম কভার প্লেট ব্যবহার করা প্রয়োজন
গর্ত প্রাচীরের রুক্ষতা 1.2 μm এর কম বা সমান Ra এ নিয়ন্ত্রিত হয় এবং অ্যাপারচার সহনশীলতা ± 0.01 মিমি
2. হোল মেটালাইজেশন (তামার জমা): একটি অতিরিক্ত "সক্রিয়করণ" বাধা
PTFE উপাদানের অত্যন্ত শক্তিশালী রাসায়নিক জড়তা রয়েছে, এবং প্রচলিত তামার জমা প্রক্রিয়া আবরণ মোটেও আটকে থাকতে পারে না - গর্তের দেয়ালে আবরণের খোসা উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি বোর্ড স্ক্র্যাপের অন্যতম প্রধান কারণ।
সমাধান:
প্লাজমা ট্রিটমেন্ট: প্লাজমা ব্যবহার করে ছিদ্র প্রাচীর বোমাবর্ষণ করা, পৃষ্ঠকে রুক্ষ করা এবং কার্যকলাপ বৃদ্ধি করা।
বিশেষ প্লাজমা প্রক্রিয়াকরণ সরঞ্জাম প্রয়োজন, হাজার হাজার থেকে লক্ষাধিক একক ডিভাইস সহ
প্রক্রিয়ার সময় প্রায় 2-4 ঘন্টা বৃদ্ধি করলে খরচ 30% থেকে 60% বৃদ্ধি পায়
সোডিয়াম ন্যাপথলিন দ্রবণ চিকিত্সা (প্রথাগত প্রক্রিয়া): শক্তিশালী ক্ষয়কারীতা, উচ্চ পরিবেশগত চাপ, ধীরে ধীরে প্লাজমা দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়।
3. লেয়ারিং: লেয়ার বাই লেয়ার ফোমিং মাত্র কয়েক ডিগ্রি সেলসিয়াস দূরে
উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি বোর্ডের রজন প্রবাহযোগ্যতা এবং তাপীয় সম্প্রসারণ (CTE) এর সহগ FR-4 থেকে অনেকটাই আলাদা, এবং সাধারণ কম্প্রেশন পরামিতিগুলি সরাসরি প্রয়োগ করা অনিবার্যভাবে সমস্যার সম্মুখীন হবে:
সম্পূর্ণ ফ্রিকোয়েন্সি উপাদান মাল্টিলেয়ার বোর্ড: কম্প্রেশন খরচ 40% ~ 80% বৃদ্ধি পায়
উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি + FR-4 হাইব্রিড স্ট্যাকিং (মিশ্র সংকোচন): খরচ বৃদ্ধি 60%~120%
বিভিন্ন উপকরণের CTE, অ্যাসিঙ্ক্রোনাস তাপ সম্প্রসারণ এবং সংকোচন এবং উচ্চ অভ্যন্তরীণ চাপে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য রয়েছে
একটি সেগমেন্টেড গ্রেডিয়েন্ট হিটিং এবং প্রেসারাইজেশন স্কিম অবশ্যই গ্রহণ করতে হবে এবং তাপমাত্রা বক্ররেখা এবং চাপের পরামিতিগুলি বিশেষভাবে সামঞ্জস্য করতে হবে।
একটি উদাহরণ হিসাবে RO4350B নিচ্ছেন: স্তরিত তাপমাত্রা হল 185 ± 5 ডিগ্রি, চাপ 35 ± 5kg/cm ², এবং অন্তরণ সময় 90 ± 10s। তাপমাত্রা এবং চাপ নিয়ন্ত্রণ সুনির্দিষ্ট না হলে, অপর্যাপ্ত ইন্টারলেয়ার বন্ডিং, লেয়ার ফোমিং, মাঝারি স্তরের অসম পুরুত্ব এবং বোর্ড ওয়ার্পিংয়ের মতো সমস্যা হতে পারে।