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    聚四氟乙烯板特性稳定性
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    聚四氟乙烯板特性稳定性
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    聚四氟乙烯板

    聚四氟乙烯板特性 a. 物理化学特性 PTFE材料具有优良的电性能,良好的化学稳定性。其介电常
    数较低,且在2.0~3.5之间,随频率变化不明显,1G和10G的介电常数基本没变化,因此常用于微波通信和高
    速数字处理。我们这里主要应用的就是这种性能。加陶瓷填料后介电常数升高。加工特性 PTFE板材加工
    性极差。材质较软,压合时,PTFE流胶少;PTFE材料本身极性小,吸附性很差。因此,我们可以知道PTFE材
    料具有以下的问题: 由于板材制作时,玻璃纤维所浸填料和玻璃纤维结合力小,压合流胶量亦小,导致
    玻璃纤维之间没有树脂粘结和支撑,相互间没有结合力,因此钻孔容易将玻璃纤维打散,导致部分纤维切削
    不断。 ① TFE材料本身极性小,基材和玻璃布之间基材和铜箔之间的结合力较差,因此沉铜难度大, 印
    制阻焊难度也较大,板材亦不耐机械力冲击,PTFE和玻璃布之间容易出现分层。 ② 聚四氟乙烯板材料
    较软,材料软,易变形,对玻璃纤维及铜箔的支撑小,加上问题①里描述的原因,受机械力易变形且钻孔时
    对玻纤的切削效果不好,不易一次切断,导致有未切断的玻璃纤维存在。同时PTFE也易产生未切断的PTFE钻
    屑。 c. PTFE粘结片简介 PTFE粘结片:一种透明的热塑性粘结片,厚度一般为1.5mil,3.0mil。介电
    常数一般为2.3,介质损耗为压合温度为220℃以上,流胶较少,易出现流胶不足问题。我们制作微波器件,
    因此选用此种材料。 1.1.3 选材结果 根据样板需求及试验需要,我们选用A、B、C供应商的材料进行
    试验,芯板材料涉及范围DK=2.5~3.5。样板材料为DK=3.0(10GHz),Df=0.0023(10Ghz)。 2 因素分析
    由材料的特性,我们知道PTFE材料多层板加工的主要问题集中在压合,钻孔,PTH,油墨印制等方面。针对以
    上问题我们作如下试验方法设计。 3 工艺方法设计 3.1 钻孔 由于材料比较软,玻璃纤维比较软,
    容易产生毛刺,因此需要加比较硬的特殊盖板和垫板。同时PTFE材料也可能出现未切断而残留在孔壁上的情
    况,由于玻璃纤维得到PTFE的支撑少,因此需要采用较小的进钻速度(需要用试验确定是否需要较小的进钻
    速度)。聚四氟乙烯板由于玻璃纤维之间没有树脂粘接所以相互之间没有结合力,钻孔一次未切断就容易产
    生未玻纤未切断的情况,电镀形成镀瘤。同时由于PTFE材料较软,PTFE材料也可能出现未切断而残留在孔壁
    上的情况。因此选用新钻头以保证钻头的锋利程度,使得能够一次切削完成。 盖板和垫板上的树脂在高
    温下,会粘在孔壁,同时也会将部分钻屑(PTFE和玻璃纤维碎屑)粘在孔壁上,电镀形成镀瘤,因此去钻污
    是必要的。 由于每一种PTFE材料的填料,玻璃布选择等不一样,因此可能每一种材料的钻孔参数都不一
    样。 针对以上分析,我们将试验主要放在,垫盖板选择,钻孔参数试验,钻头型式改进上。 a. 垫
    盖板选择 垫盖板目前比较理想的是选用酚醛树脂材料,这种板材料比较硬,但是酚醛树脂玻璃化温度较
    低,更容易产生钻污,对钻头磨损大。 b. 参数试验 ① 试验方法 试验者第一次试验该材料钻孔参
    数,对该材料的钻孔特性不能较精确的理解,试验以已有的PTFE钻孔参数为基准,根据单钻进刀量(转速和
    进刀量的综合参数),线速度(转速),退刀速度三种参数,用正交方法大范围变化地进行参数组合,并根
    据经验和理论分析,去掉一些可采用几率较小的参数组合。在此基础上选择优化参数方向,在该方向上再进
    行较大范围的参数组合,试验完成后就基本确定了钻孔参数的取值范围。再在该小范围内进行参数组合,确
    定较精确的参数组合。然后选出合适的钻孔参数。按照正常方式确定大孔数. ②刀具选择 刀具我们
    选用如下直径为试验刀具: Ф0.5mm,Ф1.0mm, Ф1.5mm, Ф2.0mm, Ф3.0mm,Ф3.2mm, Ф4.5mm。 ④
    测试方法 钻完孔后,高压水洗两次,用25倍强光下放大镜观察孔内情况,进行判断记录后,沉铜电镀。
    然后用25倍放大镜观察孔内情况。作切片观察钻孔情况。并通过考察缠绕钻头情况和钻头磨损情况确定
    钻刀使用大孔数。对终确定参数的孔电镀后作5次若冲击试验,确定其可靠性。 3.2 孔化-电镀
    由于PTFE材料极性小,聚四氟乙烯板不易和别的材料结合,因此沉铜困难,需要想办法沉上铜;同时,由于
    钻孔时肯定会留下未切断的纤维和树脂以及树脂粘在孔壁上的纤维等钻污,所以需要去钻污。 针对PTFE
    材料和FR-4的区别我们主要集中在去钻污(去除孔壁钻污和其粘连的纤维等杂物)和确保沉铜的可靠性。
    由于PTFE材料沉铜较为困难,目前采用三次沉铜三次电镀方式进行沉铜电镀。需要对沉铜次数进行评估,确
    定满足可靠性要求的少沉铜次数。

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