Wie produceert PCB's met TMM6 met EPIG-nikkelvrije oppervlakteafwerking?

Inleiding

Bij het ontwerpen van hoogfrequente schakelingen is het vaak moeilijk om de juiste balans te vinden tussen elektrische prestaties, mechanische betrouwbaarheid en fabricage. Rogers TMM6—part of the TMM® (Thermoset Microwave Materials) family—addresses this challenge by combining many of the desirable features of ceramic substrates with the ease of soft substrate processing techniques.

TMM6 is een keramische, koolwaterstofhoudende, thermovast polymeercomposite die is ontworpen voor een hoge betrouwbaarheid in stripline- en microstriptoepassingen met een dielectrische constante van 6,00 ± 0.08 en een lage dissipatiefactor van 0.0023 bij 10 GHz biedt TMM6 een unieke Dk-waarde die een belangrijke kloof vult tussen PTFE-materialen met een lagere Dk-waarde en keramische substraten met een hogere Dk-waarde.

In tegenstelling tot PTFE-materialen is TMM6 een thermovast hars dat niet verzacht bij verhitting, waardoor betrouwbare draadbinding mogelijk is zonder padopheffing of substraatvervorming.De thermische uitbreidingscoëfficiënt (CTE) van het metaal, die nauw overeenkomt met dat van koper, zorgt voor een uitzonderlijke betrouwbaarheid van de doorloop van het metaal, terwijl de thermische geleidbaarheid ongeveer twee keer zo hoog is als die van traditionele PTFE/keramische laminaat, waardoor een effectieve warmteafvoer mogelijk is.

In dit artikel wordt een uitgebreid overzicht gegeven van de eigenschappen van TMM6-laminaat, een gedetailleerd voorbeeld van het ontwerp van tweelagen PCB's en belangrijke informatie over de bronnen voor ingenieurs en aanbestedingsprofessionals.

Wat is Rogers TMM6 Laminaat?

Rogers TMM6 is een thermoset microgolfmateriaal uit de TMM-serie, met een breed scala aan dielectrische constanten van 3,0 tot 10.0. TMM6, met een Dk van 6.0, is speciaal ontworpen voor toepassingen die een hogere dielectrische constante vereisen dan traditionele PTFE-materialen, maar zonder de breekbaarheid of verwerkingsproblemen van zuivere keramische substraten.

Belangrijkste onderscheidend element: thermovast hars met keramische prestaties

TMM6 biedt verschillende unieke voordelen ten opzichte van zowel PTFE- als keramische substraten:

Volledige tabel van de materiële eigenschappen

De volgende tabel bevat alle elektrische, thermische, mechanische en fysische eigenschappen van TMM6-laminaat in één uitgebreide referentie.

Notities:
1Langdurige blootstelling aan een oxidatieve omgeving kan leiden tot veranderingen in de dielectrische eigenschappen van koolwaterstoffen.Rogers beveelt aan elke combinatie van materiaal en ontwerp te evalueren op geschiktheid gedurende de gehele levensduur van het product.
2Het ontwerp Dk is een gemiddelde van meerdere geteste partijen op de meest voorkomende diktes.

Typische waarden zijn een weergave van een gemiddelde waarde voor de bevolking van het onroerend goed.

Kenmerken en voordelen samenvatting

Uitzonderlijke thermische stabiliteit

TMM6 vertoont een thermische coëfficiënt van dielectrische constante (TCDk) van slechts -11 ppm/°K, uitzonderlijk laag voor een Dk 6,0 materiaal.Dit zorgt ervoor dat de dielektrische constante stabiel blijft over een breed temperatuurbereik (-55 °C tot +125 °C), die van cruciaal belang is voor toepassingen in extreme omgevingen zoals satellietcommunicatie en ruimtesystemen.

Koper-matched CTE voor PTH-betrouwbaarheid

De CTE-waarden van TMM6 (18/18/26 ppm/K in X/Y/Z) komen nauw overeen met koper (17 ppm/°C).

Hoge PTH-betrouwbaarheid Excellente prestaties bij thermische schoktoepassingen

Laag krimpvermogen bij etsen Dimensionaal stabiel tijdens de fabricage

Verminderd opheffen van paden Betrouwbaar solderen en aansluiten van draden

Hoge warmtegeleiding

Met een thermische geleidbaarheid van 0,72 W/m/K biedt TMM6 ongeveer twee keer de thermische geleidbaarheid van traditionele PTFE/keramische laminaat (typisch 0,26 – 0,35 W/m/K).Dit vergemakkelijkt een efficiënte warmte verwijdering van vermogen versterkers en andere high-power RF circuits, waardoor de levensduur van de onderdelen wordt verlengd en de betrouwbaarheid wordt verbeterd.

Voordelen van thermoset ten opzichte van PTFE

In tegenstelling tot materialen op basis van PTFE, is de thermovast hars van TMM6:

Verzacht niet bij verhitting

Het vereist geen natriumnaftanaatbehandeling  Vergemakkelijkt het elektroless bekleden

Weerstand tegen kruipen en koude stroming

Biedt consistente prestaties bij verschillende verwerkingstemperaturen

Standaardaanbiedingen

TMM6-laminaten zijn verkrijgbaar in een breed scala aan diktes, paneldimensies en koperen bekledingsopties.

Standaardgroottes van panelen en bekleding

2-laag PCB-ontwerpvoorbeeld met behulp van TMM6

Om de praktische toepassing van TMM6 aan te tonen, wordt hieronder een compleet ontwerp van tweelagige starre PCB's getoond.

PCB-ontwerpspecificaties

Ontwerpobservaties

Dit bord (85,6 mm × 99,75 mm) heeft een matig aantal componenten (23 componenten) met slechts 2 netten, wat suggereert dat er een speciale RF- of microgolffunctiemodule is.

50 mil (1,27 mm) dielectrische dikte Biedt robuuste mechanische sterkte en betrouwbare impedantieregeling voor microgolfcircuits

EPIG-oppervlakteafwerking (nikkelvrij) ️ Electroless Palladium Immersion Gold-afwerking biedt uitstekende draadbindbaarheid en soldeerbaarheid zonder nikkel,die voor sommige RF-toepassingen problematisch kan zijn (geen magnetische/nikkelinterferentie)

Geen soldeermasker

Geen zijdecrème

TMM6's Dk van 6.0

De thermoset eigenschappen van TMM6 ️ Betrouwbare draadbinding en PTH-betrouwbaarheid

IPC-klasse-2 naleving

Hoogtepunten van het productieproces

Geen gespecialiseerde verwerking TMM6 kan worden vervaardigd met alle gebruikelijke PWB-processen; geen natriumnaftanaatbehandeling vereist

Chemische weerstand

Uitstekende PTH-betrouwbaarheid CTE die is gemonteerd met koper zorgt voor betrouwbare doorlopende gaten

Finale toonhoogte mogelijkheid 4/6 mil trace/spacing ondersteunt RF-ontwerpen met een hoge dichtheid

100% elektrische test

Typische toepassingen

- RF- en microgolfcircuits

- Versterkers en combinatoren van vermogen

- Filters en koppelingen

- Satellietcommunicatiesystemen

- Antennes voor GPS-systemen

- Patch antennes.

- dielectrische polarisatoren en lenzen

- Chip-testers

Conclusies

Rogers TMM6-laminaat biedt een aantrekkelijke combinatie van een hoge dielectrische constante (6,00 ± 0,08), een laag verlies (0,0023 @ 10 GHz),en uitzonderlijke thermoset betrouwbaarheid – zonder de gespecialiseerde verwerkingsvereisten van PTFE-materialen. met een CTE gemonteerd op koper (18/18/26 ppm/K), een warmtegeleidbaarheid van 0,72 W/m·K en een thermovast hars dat een betrouwbare draadbinding mogelijk maakt,TMM6 is ideaal geschikt voor veeleisende RF- en microgolftoepassingen.

De belangrijkste voordelen zijn:

Een hoge Dk van 6,00

Laag verlies (Df = 0,0023)

Thermofast hars

CTE overeenkomend met koper Excellente PTH-betrouwbaarheid; lage etch krimp

Hoge thermische geleidbaarheid (0,72 W/m·K) Efficiënte warmteafvoer; ongeveer 2x beter dan PTFE/keramische laminaat

Geen verwerking van PTFE Geen natriumnaftanaatbehandeling vereist; alle gebruikelijke PWB-processen

Breed diktebereik Verkrijgbaar van 0,015" tot 0,500"

TCDk van -11 ppm/°K ️ Uitzonderlijk stabiel Dk over de temperatuur

Chemische bestandheid

Of het nu gaat om vermogenversterkers, satellietcommunicatiesystemen of microgolftestapparatuur, TMM6 biedt een betrouwbare, hoogwaardige basis voor veeleisende hoogfrequente schakelingen.