עם ההתפתחות המהירה של תחומים כמו תקשורת 5G, תקשורת לוויינית ומערכות מכ"ם, הביקוש לתדירות- גבוההלוחות מציגים צמיחה נפיצה. ללוח בתדר גבוה יש מאפיינים כגון קבוע דיאלקטרי נמוך (Dk), מקדם הפסד נמוך (Df), ביצועים חשמליים יציבים ובקרת גודל מדויקת, שהם חיוניים לשידור ועיבוד יעילים של אותות- בתדר גבוה.
1, נקודות טכניות של ייצור לוחות-גבוהים
(1) בחירת חומרים
הביצועים של לוחות-תדר גבוה תלויים במידה רבה בחומרים שנבחרו. חומרי מצע נמוך של Dk ו-Df נמוך הם המפתח, בדרך כלל כוללים פולי-טטרה-פלואורואתילן (PTFE) והחומרים המותאמים שלו, יריעות רוג'רס וכו'. חומרים אלה יכולים להפחית ביעילות את ההשהיה וההנחתה של אותות במהלך השידור, ולהבטיח את שלמות האותות בתדר גבוה-. בנוסף, לא ניתן להתעלם מהסוג של רדיד נחושת המשמש לרבדים מצופים-נחושת, כגון רדיד נחושת אלקטרוליטי בעל חספוס נמוך או רדיד נחושת מגולגל, שיכול לעזור להפחית את הפסדי שידור האות ולשפר את איכות האות.
(2) בקרת עכבה
בקרת עכבה מדויקת היא אחד ממרכיבי הליבה כדי להבטיח שידור אות רגיל במעגלים-תדרים גבוהים.יצרני מעגלים מודפסיםצריך לחשב ולשלוט במדויק על העכבה האופיינית של קווי תמסורת בהתבסס על המאפיינים של אותות-תדר גבוה ודרישות עיצוב מעגלים. זה כולל התאמות עדינות לפרמטרים כגון רוחב קו, מרווח בין קווים, עובי דיאלקטרי ועובי רדיד נחושת של המעגל. על ידי שימוש בתוכנה מתקדמת לחישוב עכבה וציוד ייצור-בדיוק גבוה, מובטח שסטיית העכבה נשלטת בטווח קטן מאוד, בדרך כלל בטווח של ± 5%, כדי לעמוד בדרישות ההתאמה של שידור אות- בתדר גבוה, להפחית את השתקפות ועיוות האות.
(3) עיצוב שלמות אותות
על מנת להבטיח את שלמותם של אותות-תדרים גבוהים, יש צורך לשקול באופן מלא גורמים כגון ניתוב אותות, מבנה הערמה והארקה בשלב תכנון המעגלים המודפסים. תכנן באופן סביר את הפריסה של שכבות האותות והשכבות, אמצו מבנה לוח רב-שכבתי, ודא שהשכבות יכולות לספק מישור ייחוס יציב לאותות, ולהפחית דיבור והפרעות חיצוניות בין אותות. יחד עם זאת, עבור אותות-מהירים ותדרים-גבוהים, יש לקצר את נתיב השידור ככל האפשר, הימנעות מחיווט זווית חדה וחיווט מקביל ארוך מדי, הפחתת השתקפות וקרינה של האות, והבטחת איכות ויציבות האות.
2, זרימת תהליך של ייצור לוח-תדר גבוה
(1) הפקת מסמכים הנדסיים
ראשית, בהתבסס על דרישות עיצוב המעגלים הסכמטיים והמודפסים המסופקים על ידי הלקוח, תוכנת CAD מקצועית משמשת לפריסת מעגלים מודפסים ותכנון חיווט, לייצור קבצים הנדסיים כגון קבצי גרבר וקבצי קידוח. בתהליך זה, יש צורך לעקוב בקפדנות אחר מפרטי התכנון ודרישות בקרת העכבה של לוח התדר הגבוה-, להגדיר במדויק את הפרמטרים השונים של המעגל ולבצע מספיק ניתוח הדמיית שלמות אותות כדי להבטיח את היתכנות ומהימנות של ערכת התכנון.
(2) ייצור גרפי בשכבה פנימית
ייבא את קבצי ההנדסה לציוד הייצור הגרפי של השכבה הפנימית, והעבר את גרפיקת מעגל השכבה הפנימית המעוצבת ללוח המחופה-נחושת באמצעות חשיפה, פיתוח ותהליכים אחרים. במהלך תהליך החשיפה, חשוב להבטיח את האחידות והדיוק של אנרגיית החשיפה כדי להבטיח את הבהירות והדיוק של תבנית המעגל. לאחר הפיתוח, המעגל נחרט כדי להסיר עודף רדיד נחושת וליצור תבנית מעגל שכבה פנימית. שלב זה דורש שליטה מדויקת על הריכוז, הטמפרטורה וזמן התחריט של תמיסת התחריט כדי למנוע חריטה מוגזמת או לא מספקת, להבטיח שרוחב הקו והמרווח של מעגל השכבה הפנימית עומדים בדרישות התכנון, ולהבטיח שאיכות פני השטח של המעגל תהיה חלקה וללא פגמים.
(3) תהליך למינציה
ערמו את לוח השכבה הפנימית שהוכנה מראש עם הגיליון החצי-מרוהט ורדיד הנחושת החיצוני בהתאם למבנה הערימה שנקבע מראש, ולאחר מכן הצמד אותם יחדיו באמצעות תהליך למינציה-בטמפרטורה-גבוהה ובלחץ גבוה ליצירת מבנה לוח רב-שכבתי. בקרת הטמפרטורה, הלחץ והזמן היא קריטית בתהליך הלמינציה, שכן פרמטרים אלו משפיעים ישירות על כוח ההדבקה בין השכבות, על אחידות עובי השכבה הדיאלקטרית ועל השטיחות של הלוח. טמפרטורה או לחץ מוגזמים עלולים לגרום לסטייה בעובי של השכבה הבינונית, לבועות או לדה למינציה בין שכבות, בעוד שפרמטרים נמוכים מדי עלולים לגרום להדבקה בין-שכבתית חלשה, להשפיע על הביצועים הכלליים והאמינות של הלוח.
(4) ייצור גרפי חיצוני
בדומה לייצור של גרפיקת שכבה פנימית, ייצור גרפיקה של שכבה חיצונית כולל גם העברת גרפיקת מעגל השכבה החיצונית על פני הלוח באמצעות תהליכים כמו חשיפה, פיתוח ותחריט. במהלך תהליך זה, יש להקדיש תשומת לב מיוחדת לדיוק היישור עם גרפיקת השכבה הפנימית כדי להבטיח חיבורים מדויקים בין שכבות המעגלים. יחד עם זאת, על מנת לעמוד בדרישות הביצועים החשמליים של לוח התדר הגבוה-, טיפול פני השטח של המעגל החיצוני הוא גם מחמיר יותר, כגון שימוש בתהליכי טיפול פני השטח כגון ציפוי ניקל כימי ותצהיר כסף כדי לשפר את המוליכות, עמידות בפני קורוזיה ויכולת ההלחמה של המעגל, מה שמבטיח את איכות השידור של אותות{3} בתדר גבוה.
(5) קידוח ומתכת חורים
בהתאם לדרישות המסמכים ההנדסיים, השתמש בציוד קידוח CNC כדי לקדוח דרך חורים, חורים עיוורים וחורים קבורים בקטרים שונים על לוחות רב-שכבתיים. במהלך תהליך הקידוח, יש צורך להבטיח את דיוק המיקום ודיוק הצמצם של החור, ולהימנע מבעיות כגון סטייה, נקבוביות או סטיית צמצם מופרזת. לאחר השלמת הקידוח, יש לבצע מתכת את דופן החור, ושכבת נחושת אחידה מונחת על דופן החור באמצעות תהליכים כגון ציפוי נחושת כימי להשגת חיבורים חשמליים בין שכבות המעגלים. איכות מתכת החורים משפיעה ישירות על המוליכות והאמינות של לוחות בתדירות גבוהה-, לכן יש צורך לשלוט בקפדנות על פרמטרי התהליך של ציפוי נחושת כימי כדי להבטיח שהעובי, האחידות וההידבקות של שכבת הנחושת על דופן החור עומדים בדרישות.
(6) טיפול ויצירת פני השטח
לאחר השלמת הקידוח והמתכת החורים, הלוח בתדירות הגבוהה{{0} נתון לטיפול פני השטח הסופי, כגון ציפוי ניקל כימי, שקיעת כסף, ריסוס בדיל ותהליכים אחרים שהוזכרו קודם לכן. שיטת טיפול פני השטח המתאימה נבחרת בהתאם לצרכים הספציפיים של הלקוח כדי לעמוד בדרישות הריתוך, המגע וההגנה של לוח התדר הגבוה- בתרחישי יישום שונים. לאחר מכן, הלוח הגדול נחתך למידות הלוח הקטנות הנדרשות על ידי מכונות גונג CNC, מכונות חיתוך V-וציוד אחר, ועיבוד צורות הכרחי וטיפול בקצוות מתבצעים כדי להבטיח שהדיוק הממדים ואיכות המראה של הלוח בתדר גבוה- עומדים בדרישות הסטנדרטיות. לפיכך, הושלם הפקה מלאה של לוחות-גבוהים.