PTFEIa adalah substrat teras untuk senario frekuensi ultra tinggi seperti gelombang milimeter 5G dan komunikasi satelit, tetapi sifat materialnya secara langsung membawa kepada tiga kesesakan peringkat industri utama dalam proses pemetaan untuk masa yang lama:
Pengaktifan permukaan adalah amat sukar: tenaga ikatan CF dalam rantai molekul PTFE adalah setinggi 485 kJ/mol, dan tenaga permukaan hanya 20 mJ/m². Prarawatan pemendapan kuprum kimia konvensional tidak boleh memusnahkan struktur lengainya, dan daya lekatan lapisan kuprum jauh lebih rendah daripada 0.7 N/mm yang diperlukan oleh piawaian IPC.
Kegagalan kebolehpercayaan yang disebabkan oleh tegasan terma: Pekali pengembangan terma PTFE adalah lebih daripada 5 kali ganda daripada FR-4, yang sangat tidak padan dengan CTE kerajang kuprum. Kadar kejadian keretakan mikro dalam tembaga berlubang semasa pematerian aliran semula dan kitaran panas sejuk boleh mencapai 18%, dan 30% kegagalan papan frekuensi tinggi awal disebabkan oleh kerosakan antara muka.
Sisa serpihan penggerudian menyekat sambungan elektrik: Bahan PTFE mempunyai keliatan tiga kali ganda daripada FR-4, dan lantunan elastik semasa penggerudian akan membentuk serpihan gerudi cair setebal 5-8 μm pada dinding lubang. Tanpa proses yang dioptimumkan, kadar liputan serpihan penggerudian boleh mencapai 40%, secara langsung membawa kepada peningkatan 15% dalam kadar lompang berlogam.
Walaupun rawatan basah tradisional natrium naftalena boleh mencapai pengaktifan, ia mempunyai kecacatan seperti cecair sisa fluorida yang sangat toksik, kawalan suhu yang ketat untuk tindak balas, dan ketahanan lapisan pengaktifan yang lemah. Percanggahan antara perlindungan alam sekitar dan hasil tidak dapat didamaikan untuk masa yang lama.
Logik peningkatan teras pemprosesan plasma
Rawatan plasma menggunakan dua kesan pengeboman fizikal dan tindak balas kimia untuk mengubah suai lapisan nipis berskala nano pada permukaan PTFE, mengelakkan sepenuhnya kecacatan yang wujud dalam teknologi proses basah.
Kekasaran mikro fizikal: Ion tenaga tinggi argon dan oksigen mengebom dinding lubang pada kelajuan tinggi, mengelupas serpihan penggerudian cair dan membentuk struktur cembung cekung skala nano dengan 0.5-2 μm Ra di permukaan. Selepas pemendapan kuprum, lapisan kuprum tertanam ke dalam mikrostruktur untuk membentuk saling mengunci mekanikal, meningkatkan daya ikatan.
Cantuman kimia berarah: menggunakan gas bercampur O ₂/CF ₄, memutuskan ikatan CF secara selektif pada permukaan PTFE, mengurangkan nisbah fluorokarbon daripada 2.0 kepada di bawah 1.4, cantuman kumpulan kutub secara serentak seperti kumpulan hidroksil dan karboksil, meningkatkan tenaga permukaan daripada 20mJ/m ² memenuhi keperluan kuprum sepenuhnya daripada 20mJ/m ² kepada wettingan kuprum sepenuhnya pemendapan.
Ciri-ciri tidak merosakkan suhu rendah: Keseluruhan suhu pemprosesan dikawal pada 40-60 darjah, tanpa ubah bentuk kepingan yang disebabkan oleh kejutan haba, dan tidak akan merosakkan sifat dielektrik rendah substrat PTFE itu sendiri. Ia sesuai untuk pelbagai helaian khas frekuensi tinggi termosensitif.
Perbandingan faedah pengeluaran selepas naik taraf proses
Selepas menggantikan proses natrium naftalena tradisional dengan rawatan plasma, penunjuk teras pembuatan plat frekuensi tinggi telah mencapai lonjakan yang komprehensif:
Peningkatan ketara dalam hasil: Selepas menggunakan teknologi ini pada barisan pengeluaran PCB frekuensi tinggi gred aeroangkasa, kadar lulus metalisasi lubang buta meningkat daripada 82% kepada 98%, dan kadar kecacatan delaminasi menurun kepada di bawah 0.1%.
Kebolehpercayaan dipertingkatkan dengan ketara: Kekuatan kulit kerajang tembaga boleh mencapai 8N/cm, dan selepas melepasi seribu ujian kejutan sejuk dan panas pada -55 darjah ~125 darjah , kadar perubahan rintangan lubang tembaga adalah Kurang daripada atau sama dengan 5%, memenuhi sepenuhnya keperluan senario frekuensi tinggi tentera dan kenderaan.
Pematuhan alam sekitar dan pengurangan kos: Tiada cecair sisa fluorida yang sangat toksik dihasilkan, tiada kos rawatan sisa berbahaya yang tinggi diperlukan, mematuhi peraturan alam sekitar antarabangsa RoHS dan REACH, dan kos operasi jangka panjang dikurangkan lebih daripada 20% berbanding dengan proses basah.
Pengekalan prestasi isyarat: Hanya diubah suai dengan lapisan nipis berskala nano pada permukaan, tanpa merosakkan ciri Dk/Df rendah badan PTFE. Kehilangan sisipan pada 40GHz dikurangkan sebanyak 0.3dB/inci berbanding proses tradisional, menjadikannya sesuai untuk senario terahertz gelombang milimeter.