Rogers+FR-4 ہائبرڈ ہائی-فریکوئنسی پی سی بی کا بنیادی مقصد مادی میچنگ، پروسیس آپٹیمائزیشن، اور ساختی ڈیزائن کے ذریعے سبسٹریٹ پیرامیٹرز میں فرق کی وجہ سے وارپنگ، ڈیلامینیشن، اور رکاوٹ کی تبدیلیوں جیسے مسائل کو حل کرنا ہے جبکہ اعلی تعدد سگنل کی کارکردگی کو یقینی بناتے ہوئے، بالآخر قیمت اور کارکردگی کے درمیان توازن برقرار رہتا ہے۔
چار بنیادی عمل کی مشکلات
CTE کی مماثلت: FR-4 کا Z- محور تھرمل توسیعی گتانک 50-70 ppm/ ڈگری C ہے، جبکہ Rogers RO4000 سیریز صرف 32-46 ppm/ ڈگری C ہے۔ ریفلو سولڈرنگ کے دوران توسیع کا فرق دسیوں مائکرو میٹر تک پہنچ سکتا ہے، جو آسانی سے وارپنگ اور ڈیلامینیشن کا سبب بن سکتا ہے۔
کمپریشن درجہ حرارت میں تضاد: FR-4 کے لیے بہترین کمپریشن درجہ حرارت 170-185 ڈگری سینٹی گریڈ ہے، جب کہ راجرز کے مواد کا Tg 280 ڈگری سینٹی گریڈ تک پہنچ جاتا ہے۔ نامناسب درجہ حرارت FR-4 یا راجرز مائیکرو ڈیفارمیشن کی ناکافی علاج کا باعث بن سکتا ہے۔
ڈائی الیکٹرک مستقل مماثلت: Rogers RO4350B میں تقریباً 3.48 کا ڈائی الیکٹرک مستقل ہے، جبکہ FR-4 کا ڈائی الیکٹرک مستقل 4.2-4.8 ہے۔ کراس ڈائی الیکٹرک روٹنگ رکاوٹ کے مرحلے میں تبدیلی اور سگنل کی سالمیت کو خراب کرنے کا سبب بن سکتی ہے۔
ناکافی انٹرفیس بانڈنگ طاقت: PTFE پر مبنی راجرز مواد کی سطحی توانائی صرف 18-20 mN/m ہے، اور انٹرلیئر چھلکے کی طاقت خالص FR-4 پلیٹوں کی نسبت بہت کم ہے جب اسے چالو نہیں کیا جاتا ہے، جس سے وہ تھرمل شاک کے تحت ڈیلامینیشن کا شکار ہو جاتے ہیں۔
پورے عمل کے لیے کلیدی نفاذ کا منصوبہ
مواد کے ملاپ کی اصلاح
راجرز RO4000 سیریز کے "ہائبرڈ کمپریشن" مواد کو استعمال کرنے کو ترجیح دی جانی چاہیے، جس میں اعلی Tg FR-4 کے ساتھ Tg 170 ڈگری C سے زیادہ یا اس کے برابر ہے، تاکہ CTE فرق کو 10% تک کم کیا جا سکے۔
Z سمت میں CTE کی بتدریج تقسیم اور تھرمل تناؤ کو جذب کرنے کے لیے PTFE پر مبنی Rogers مواد کے دونوں طرف RO4350B ٹرانزیشن لیئرز شامل کریں۔
عام FR-4 سیمی کیورڈ شیٹ کو چھوڑ کر اور Rogers 2929 خصوصی چپکنے والی شیٹ کا استعمال کرتے ہوئے، ڈائی الیکٹرک مستقل Dk=2.9، ڈائی الیکٹرک نقصان ٹین δ<0.003, and interlayer peel strength increased by more than 57%.
ہموار سجا دیئے ڈیزائن
پی سی بی کی مرکزی تہہ کو ہم آہنگی کے محور کے طور پر استعمال کرتے ہوئے، دونوں طرف مکمل طور پر ایک جیسی موٹائی اور ڈائی الیکٹرک تہوں کی قسم ترتیب دی گئی ہے۔ مثال کے طور پر، 10 پرت کا بورڈ "RO4350B/PP/FR-4 × 6/PP/RO4350B" کا آئینہ ڈھانچہ اپناتا ہے۔
ہائی-فریکوئنسی سگنل لائن مکمل طور پر راجرز ڈائی الیکٹرک پرت کے اندر چلتی ہے، اور مائبادی تبدیلیوں سے بچنے کے لیے راجرز اور FR-4 علاقوں کو عبور کرنا سختی سے ممنوع ہے۔
انٹر لیئر الائنمنٹ رواداری خالص FR-4 بورڈ کے مقابلے میں 0.02-0.03mm چوڑی ہے، جو دو ذیلی ذخیروں کے درمیان سکڑنے کی شرح کے فرق کے مطابق ہے۔
مرحلہ وار ویکیوم دبانے کا عمل
10 ⁻ ٹور کے دباؤ کی سطح کے ساتھ اعلی ویکیوم لیمینیٹنگ ماحول کو اپناتے ہوئے، انٹرلیئر بلبلوں کا سائز 5 μm کے اندر کنٹرول کیا جاتا ہے، جس سے ڈیلامینیشن کے خطرے کو نمایاں طور پر کم کیا جاتا ہے۔
سیگمنٹڈ سٹیپ ہیٹنگ کرو پر عمل کریں، حرارت کی شرح کو کم کریں، موصلیت کا وقت 170 ڈگری C-180 ڈگری C کی حد میں بڑھائیں، اور FR-4 سیمی کیورڈ شیٹ کو مکمل طور پر ٹھیک ہونے دیں جبکہ راجرز میٹریل کی تھرمل مائکرو ڈیفارمیشن سے بچیں۔