PTFESee on ülikõrge sagedusega stsenaariumide, nagu 5G millimeeterlaine ja satelliitside, põhisubstraat, kuid selle materjaliomadused viivad metalliseerimisprotsessis pika aja jooksul otseselt kolme peamise tööstuse tasandi kitsaskohani:
Pinna aktiveerimine on äärmiselt keeruline: CF-sideme energia PTFE molekulaarahelates on koguni 485 kJ/mol ja pinnaenergia vaid 20 mJ/m². Tavaline keemiline vase sadestamise eeltöötlus ei suuda selle inertset struktuuri hävitada ja vasekihi nakkejõud on palju väiksem kui IPC standardites nõutav 0,7 N/mm.
Termilise pinge põhjustatud töökindluse tõrge: PTFE soojuspaisumise koefitsient on rohkem kui 5 korda suurem kui FR-4, mis ei ühti tõsiselt vaskfooliumi CTE-ga. Perforeeritud vase mikropragude esinemissagedus ümberjootmise ja külma kuuma tsükli ajal võib ulatuda 18% -ni ja 30% varajastest kõrgsagedusplaatide riketest on põhjustatud liidese kahjustustest.
Puurimisjääk blokeerib elektriühendused: PTFE materjali sitkus on kolm korda suurem kui FR-4 ja elastne tagasilöök puurimisel moodustab augu seinale 5–8 μm paksuse sula puurimisprahi. Ilma optimeeritud protsessita võib puurimisprahi katvus ulatuda 40% -ni, mis toob kaasa metalliseeritud tühimike arvu suurenemise 15%.
Kuigi naatriumnaftaleeni traditsiooniline märgtöötlus võib aktiveerida, on sellel defektid, nagu väga toksiline fluoriidijääkvedelik, reaktsiooni range temperatuurikontroll ja aktiveerimiskihi halb vastupidavus. Vastuolu keskkonnakaitse ja saagikuse vahel ei suudeta kaua lepitada.
Plasma töötlemise põhiline uuendusloogika
Plasmatöötlus kasutab kahekordset füüsikalist pommitamist ja keemilist reaktsiooni, et muuta PTFE pinnal olevat nanomõõtmelist õhukest kihti, vältides täielikult märgprotsessi tehnoloogiale omaseid defekte.
Füüsiline mikrokarestamine: argooni ja hapniku kõrge energiaga ioonid pommitavad augu seina suurel kiirusel, kooruvad maha sulanud puurimisjäägid ja moodustavad nanomõõtmetes nõgusa kumera struktuuri, mille pinnal on 0,5–2 μm Ra. Pärast vase sadestamist manustatakse vasekiht mikrostruktuuri, et moodustada mehaaniline blokeering, mis parandab oluliselt sidumisjõudu.
Suunatud keemiline pookimine: O ₂/CF 4 segagaasi kasutamine, CF-sidemete selektiivne lõhkumine PTFE pinnal, fluorosüsivesinike suhte vähendamine 2,0-lt alla 1,4-le, polaarsete rühmade, nagu hüdroksüül- ja karboksüülrühmad, sünkroonne pookimine, vasepinna energia suurendamine 20 mJ/m²/m² N-lt üle 50 m². ladestumine.
Madala temperatuuri mittepurustavad omadused: kogu töötlemistemperatuuri kontrollitakse 40–60 kraadi juures, ilma termilise šoki põhjustatud lehe deformatsioonita ja see ei kahjusta PTFE-aluse enda madalaid dielektrilisi omadusi. See sobib erinevatele termotundlikele kõrgsageduslikele erilehtedele.
Tootmise eeliste võrdlus pärast protsessi uuendamist
Pärast traditsioonilise naatriumnaftaleeni protsessi asendamist plasmatöötlusega on kõrgsagedusplaatide valmistamise põhinäitajad saavutanud ulatusliku hüppe:
Märkimisväärne saagise paranemine: pärast selle tehnoloogia rakendamist kosmosetööstuse kõrgsageduslike PCB tootmisliinil kasvas pimeauku metalliseerimise läbimismäär 82%-lt 98%-le ja delaminatsiooni defektide määr langes alla 0,1%.
Usaldusväärsus on oluliselt suurenenud: vaskfooliumi koorumistugevus võib ulatuda 8 N/cm ja pärast tuhande külma ja kuuma löögi katse läbimist temperatuuril -55 kraadi ~ 125 kraadi on vase aukude takistuse muutumise määr väiksem või võrdne 5%, mis vastab täielikult sõjaväe ja sõidukite kõrgsagedusliku stsenaariumi nõuetele.
Keskkonnanõuetele vastavus ja kulude vähendamine: ei teki väga mürgist fluoriidijäätmete vedelikku, ei nõuta suuri ohtlike jäätmete käitlemise kulusid, kooskõlas RoHS ja REACH rahvusvaheliste keskkonnaeeskirjadega ning pikaajalised tegevuskulud vähenevad märgprotsessidega võrreldes enam kui 20%.
Signaali jõudluse säilitamine: modifitseeritud ainult nanomõõtmelise õhukese kihiga pinnal, kahjustamata PTFE korpuse madalaid Dk/Df omadusi. Sisestuskadu sagedusel 40 GHz on võrreldes traditsiooniliste protsessidega vähenenud 0,3 dB/tolli kohta, mistõttu sobib see millimeeterlaine terahertsi stsenaariumide jaoks.