Una scheda a 6 strati, se solo lo strato superiore e il secondo eseguono RF, utilizzare solo RO4350B tra questi due strati e utilizzare fr4 ad alta Tg per i restanti 4 strati. È un numero realistico per ridurre il costo materiale complessivo della scheda dal 30% al 60%.
La serie Rogers RO4000 è la scheda core ad alta frequenza più comunemente utilizzata per la compressione mista, con un Dk stabile di 3,48 ± 0,05 e un fattore di perdita di circa 0,0037 a 10 GHz. È un ordine di grandezza inferiore a fr4.
Come controllo, FR-4 è un materiale composito di tessuto in fibra di vetro e resina epossidica, con un Dk compreso tra 4,2 e 4,8 e che varia con frequenza, temperatura e umidità, e un Df compreso tra 0,018 e 0,025. Il suo vantaggio è in sole due parole: economico. È completamente sufficiente per circuiti digitali, alimentatori e simulazioni a bassa frequenza; Il suo utilizzo per collegamenti RF a livello GHz può diventare un collo di bottiglia in termini di perdita di inserzione e stabilità dell'impedenza.
La forma principale di questo schema è impilare i due insieme e premerli insieme in una volta sola:
Premessa chiave: innanzitutto distinguere tra "pressione miscelabile" e "pressione difficilmente miscelabile"
Questo è lo spartiacque che determina il successo o il fallimento di un progetto, e molti casi di incidenti automobilistici sono dovuti alla mancata distinzione di questo passaggio.
Tipo di compressione mista (consigliato)
Modelli rappresentativi: RO4350B, RO4003C, RO4835 e altre serie di riempimento ceramico di idrocarburi RO4000/RO3000.
Il sistema in resina ha una buona affinità con FR-4, con un CTE sull'asse Z di circa 30-46 ppm/grado e si adatta bene al foglio di rame. La sua Tg arriva a circa 280 gradi ed è progettata per mescolarsi con FR-4.
La catena di fornitura è matura e ci sono molte fabbriche di lastre nazionali che possono eseguire -stampaggio a compressione una tantum, con costi di progettazione controllabili.
Difficile combinare il tipo di compressione (usare con cautela)
Modelli rappresentativi: RT/duroid 5880, RO3003 e altri materiali PTFE.
L'energia superficiale è di soli 18-20 mN/m e l'adesione con la lamina di rame e il mezzo è estremamente scarsa. Senza una previa attivazione del plasma, è prevista la delaminazione; Il CTE dell'asse Z raggiunge i 200~300 ppm/grado e l'ampiezza del disadattamento con FR-4 è raddoppiata.
Se è effettivamente necessario utilizzarlo, è necessario aggiungere RO4350B come strato di transizione su entrambi i lati del PTFE per portare la distribuzione CTE nella direzione Z- in una curva graduale - con troppi processi, i costi del materiale risparmiati potrebbero essere recuperati dalle spese di elaborazione.
4. I costi della pressione mista (quattro rischi principali)
Mettendo insieme due materiali con personalità molto diverse, il problema si concentra su quattro aree:
Delaminazione e formazione di vesciche tra gli strati intermedi (le più letali): il disadattamento CTE è la causa principale. Il CTE dell'asse Z-del fr4 standard è di circa 50-70 ppm/grado e quello del RO4000 è di circa 30-46 ppm/grado. Quando il picco di saldatura a riflusso è di 245-260 gradi, la differenza di espansione tra i due può raggiungere decine di micrometri. Nei test effettivi, il tasso di delaminazione delle piastre di pressione miste non ottimizzate può raggiungere il 12% dopo il ciclo termico a -40 gradi ~ 85 gradi. Il problema più grande è l'uso di normali fogli semi-indurenti FR4 (come il 1080) per rimuovere lo strato di Rogers, che comporta un'elevata incidenza di incidenti di delaminazione.
Deformazione eccessiva: i laminati asimmetrici genereranno stress residuo dopo il raffreddamento per compressione e la deformazione da flessione può raggiungere 1,2-2,5 mm/m. I casi lievi possono includere una scarsa adesione della rete di acciaio SMT e l'installazione di monumenti BGA, mentre i casi gravi possono provocare la frattura del giunto di saldatura. In genere è necessario controllare la deformazione della piastra di pressione mista entro lo 0,5% (scena densa BGA) e lo standard libero è dello 0,75% (fare riferimento a IPC-6012).
Offset di impedenza: il Dk di RO4350B è circa 3,48 e fr4 è circa 4,2~4,8. Se la linea del segnale ad alta frequenza attraversa lo strato dielettrico, si verificherà un salto di impedenza - quando la linea della microstriscia misurata passa dallo strato fr4 allo strato RO4350B, un picco transitorio di +7 Ω verrà generato nel passo e la qualità del segnale si deteriorerà bruscamente.
Rottura del rame dei pori: la struttura a pressione mista è ripetutamente sottoposta a stress di trazione e compressione durante il ciclo termico, che è concentrato nell'interfaccia tra lo strato di rame sulla parete dei pori e il substrato. Dopo un'esposizione a lungo-termine, i pori del rame (di solito 20-25 μ m) tendono a formarsi microfessure al centro della parete dei pori, che alla fine portano a un circuito aperto.