تعد المعالجة السطحية لثنائي الفينيل متعدد الكلور عالية التردد هي العملية الأساسية لضمان سلامة-الإشارات عالية التردد، والتي يجب تصميمها وفقًا للمتطلبات الأساسية الأربعة وهي الفقد المنخفض، وانخفاض الطفيليات، والاستقرار العالي، ومقاومة التآكل. قد يؤدي أي عيب في السطح إلى زيادة فقدان الإدخال بما يزيد عن 0.5 ديسيبل، وقد يتسبب أيضًا في فشل إرسال الإشارة ذات التردد العالي. فيما يلي خطوات الإنتاج التفصيلية والاعتبارات الأساسية لعمليات معالجة الأسطح-العالية التردد السائدة:
خطوات الإنتاج السائدة-عملية معالجة الأسطح عالية التردد
1. الذهب الغمر الكيميائي (ENIG، مناسب لسيناريوهات 5-24 جيجا هرتز)
العملية الكاملة: التخليل والتنظيف ← الحفر الدقيق ← الغمر المسبق ← التنشيط ← طلاء النيكل الكيميائي ← غمر الذهب الكيميائي، والتي تتضمن 6 خزانات كيميائية وما يقرب من مائة إجراء تحكم كيميائي.
المعلمات الأساسية: سمك طبقة النيكل 5-10 ميكرومتر، سمك طبقة الذهب 0.05-0.1 ميكرومتر، المقاومة 2.4 ميكرومتر، خشونة السطح Ra أقل من أو يساوي 0.15 ميكرومتر.
2. طلاء الفضة الكيميائي (مناسب لسيناريوهات الموجات المليمترية 24-60 جيجا هرتز)
العملية الكاملة: إزالة الشحوم المزدوجة ← النقش الدقيق الخفيف ← الغسيل الحمضي ← تنظيف المياه النقية ← ترسيب الفضة الكيميائية ← طبقة طلاء واقية مزدوجة الطبقة. يجب إكمال العلاج الوقائي خلال 30 دقيقة بعد ترسيب الفضة.
المعلمات الأساسية: سمك الطبقة الفضية 2-5 ميكرومتر، المقاومة 1.6 ميكرومتر، خشونة السطح Ra أقل من أو يساوي 0.08 ميكرومتر، السماكة الإجمالية للطلاء الواقي أقل من أو يساوي 0.3 ميكرومتر.
3. عجينة اللحام العضوية OSP (مناسبة لسيناريوهات التكلفة المنخفضة-من 1 إلى 10 جيجا هرتز)
العملية الكاملة: إزالة الشحوم ← الحفر الدقيق ← الغسيل بالأحماض ← تنظيف المياه النقية ← الطلاء العضوي ← التنظيف والتجفيف، مع وقت معالجة أقل من أو يساوي دقيقتين للوحة الواحدة.
المعلمات الأساسية: سماكة الفيلم العضوي من 0.3 إلى 0.4 ميكرومتر، والمقاومة المتوافقة مع النحاس (1.7 ميكرومتر · سم)، وخشونة السطح Ra أقل من أو تساوي 0.1 ميكرومتر.
4. الطلاء الكيميائي بالنيكل والبلاديوم (ENEPIG، مناسب لسيناريوهات الموثوقية العالية مثل الاتصالات عبر الأقمار الصناعية)
العملية الكاملة: إزالة الزيت قبل المعالجة ← النقش الدقيق الدقيق ← طلاء النيكل الكيميائي ← طلاء البلاديوم الكيميائي ← غمر الذهب ← المعالجة الفراغية -، يتم تشغيلها في بيئة منخفضة الأكسجين طوال العملية.
المعلمات الأساسية: طبقة النيكل 5-8 ميكرومتر، طبقة البلاديوم 0.1-0.3 ميكرومتر، طبقة الذهب 0.05 ميكرومتر، المقاومة 2.2 ميكرومتر · سم، خشونة السطح Ra أقل من أو تساوي 0.12 ميكرومتر.
الاحتياطات الرئيسية الحصرية عالية التردد
1. رقابة صارمة على خشونة السطح
يجب تحديد رقائق النحاس التحليلية منخفضة الخشونة (Ra=0.08-0.12 μ m) للتحكم في خشونة الركيزة من المصدر.
تستخدم عملية النقش الدقيق محلول نقش دقيق خفيف (تركيز فوق كبريتات الصوديوم 80-100 جم/لتر)، ويتم التحكم بشكل صارم في كمية إزالة رقائق النحاس عند 0.3-0.5 ميكرومتر لتجنب النقش الدقيق المفرط والخشونة المفرطة.
يجب أن يكون المنتج النهائي Ra أقل من أو يساوي 0.1 ميكرومتر. تحت إشارة 10 جيجا هرتز، يمكن أن يؤدي تقليل Ra من 0.3 ميكرومتر إلى 0.1 ميكرومتر إلى تقليل فقدان الموصل بنسبة 30%.
2. توحيد الطلاء والتحكم في المعاوقة
تتطلب مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ذات الحجم الكبير-والتردد العالي إضافة شرائط توجيه بعرض 5 مم عند الحواف لتجنب انحراف سمك الطلاء الناتج عن اختلاف معدل التدفق بين الحواف ومركز محلول الدواء.
يعتمد الطلاء الكيميائي على خزان طلاء دوار (السرعة 5-10 دورة في الدقيقة)، ويعتمد الطلاء الكهربائي على عملية طلاء نبضية للتحكم في انحراف سمك الطلاء في حدود ± 10% ومنع التغيرات المفاجئة في المعاوقة.
يمكن أن يؤدي الانحراف المفرط في سمك الطلاء بشكل مباشر إلى انخفاض فقدان الإرجاع من -20 ديسيبل إلى -15 ديسيبل، مما يؤثر بشكل خطير على جودة نقل الإشارة عالية التردد.
3. عملية طلاء الفضة للحماية المضادة للأكسدة
قم فورًا بتطبيق طبقة واقية مزدوجة- بعد ترسيب الفضة: الطبقة الداخلية عبارة عن طبقة عضوية مشتقة من البنزوتريازول بسمك 0.05-0.1 ميكرومتر، والطبقة الخارجية عبارة عن طبقة عازلة منخفضة البيرفلوروبولي إيثر مع ε r أقل من أو يساوي 2.2.
يجب أن يتم تعبئة المنتج النهائي بتفريغ الهواء وتخزينه باستخدام مواد مجففة، مع التحكم في درجة الحرارة المحيطة عند 25 ± 5 درجة ورطوبة أقل من أو تساوي 50% لتجنب زيادة مقاومة التلامس الناتجة عن أكسدة طبقة الفضة.
ستؤدي الألواح المطلية بالفضة غير المحمية المخزنة في درجة حرارة الغرفة لمدة 3 أشهر إلى زيادة مقاومة الاتصال من 8 م أوم إلى 30 م أوم، وسيزيد فقدان الإدخال عند 28 جيجا هرتز بمقدار 0.6 ديسيبل / 100 مم.
4. التصاق الطلاء وموثوقية اللحام
يجب أن تضمن عملية المعالجة المسبقة-أن يكون سطح اللوحة خاليًا من بقع الزيت وطبقات الأكسيد. يجب أن تكون قوة تقشير الطلاء بعد التآكل الجزئي أكبر من أو تساوي 0.8N/mm لتجنب انفصال الطلاء بعد اللحام بإعادة التدفق.
يجب التحقق من لوحة التردد العالي- عن طريق اللحام بإعادة التدفق عند 260 درجة لأكثر من 3 مرات، مع زاوية تبلل لحام أقل من أو تساوي 30 درجة ولا توجد مشكلات افتراضية في اللحام أو تقشير الطلاء.
يحظر لمس سطح اللوحة المعالجة مباشرة بالأيدي العارية، لأن بقايا بصمات الأصابع يمكن أن تسبب فشل التصاق الطلاء المحلي وانقطاع إرسال الإشارة.
5. التحكم البيئي الكامل للعملية
يجب مراقبة جميع تركيزات الأدوية في العمليات -في الوقت الفعلي عبر الإنترنت. على سبيل المثال، في عملية ترسيب الذهب، يجب التحكم بشكل ثابت في تركيز أيونات الذهب عند 0.5-0.8 جم/لتر لتجنب التقلبات في تركيبة الطلاء.
يجب تعديل معلمات المعالجة السطحية للركائز المختلفة عالية التردد (PTFE، والمركبات الهيدروكربونية، وما إلى ذلك) بشكل منفصل، ويحظر مشاركة نفس مجموعة معلمات المعالجة مع لوحات FR-4 العادية.
يخضع المنتج النهائي لاختبار فقدان إدخال العينات بنسبة 100% للتأكد من أن زيادة فقدان الإدخال عند 10 جيجا هرتز أقل من أو تساوي 0.2 ديسيبل/100 مم، مما يلبي متطلبات سيناريوهات التردد العالي-.