高频微波印制板制造技术探讨

2.7、批生产检验设备化：

微波印制板与普通的单双面板和多层板不同，不仅起着结构件、连接件的作用，更重要的是作为信号传输线的作用。这就是说，对高频信号和高速数字信号的传输用微波印制板的电气测试，不仅要测量线路（或网络）的"通""断"和"短路"等是否符合要求，而且还应测量特性阻抗值是否在规定的合格范围内。

此外，高精度微波印制板有大量的数据需要检验，如图形精度、位置精度、重合精度、镀覆层厚度、外形三维尺寸精度等。目前国内的微波印制板批生产检验技术非常落后，现行方法基本是以人工目视检验为主，辅以一些简单的测量工具。这种原始而简单的检验方法很难应对大量拥有成百上千数据的微波印制板批生产要求，不仅检验周期长，而且错漏现象多，因而迫使微波印制板制造向着批生产检验设备化的方向发展。
3、微波印制板的选材

微波印制板基材的选用首先应该考虑其介电性能，但同时也必须考虑其表面铜箔种类及厚度、环境适应性、可加工性等因素，当然还有成本问题。

3.1、铜箔种类及厚度选择

目前最常用的铜箔厚度有35μm和18μm两种。铜箔越薄，越易获得高的图形精密度，所以高精密度的微波图形应选用不大于18μm的铜箔。如果选用35μm的铜箔，则过高的图形精度使工艺性变差，不合格品率必然增加。

研究表明，铜箔类型对图形精度亦有影响。目前的铜箔类型有压延铜箔和电解铜箔两类。压延铜箔较电解铜箔更适合于制造高精密图形，所以在材料订货时，可以考虑选择压延铜箔的基材板。

3.2、环境适应性选择

现有的微波基材，对于标准要求的－55℃～＋125℃环境温度范围都没有问题。但还应考虑两点，一是孔化与否对基材选择的影响，对于要求通孔金属化的微波板，基材Z轴热膨胀系数越大，意味着在高低温冲击下，金属化孔断裂的可能性越大，因而在满足介电性能的前提下，应尽可能选择Z轴热膨胀系数小的基材（参见表一至表四）；二是湿度对基材板选择的影响，基材树脂本身吸水性很小，但加入增强材料后，其整体的吸水性增大，在高湿环境下使用时会对介电性能产生影响，因而选材时应选择吸水性小的基材（参见表一至表四），或采取结构工艺上的措施进行保护。

3.3、可加工性选择

随着设计要求的不断提升，一些微波印制板基材带有铝衬板。此类带有铝衬基材的出现给制造加工带来了额外的压力，图形制作过程复杂化，外形加工复杂化，生产周期加长，因而在可用可不用的情况下，尽量不采用带铝衬板的基材。

作为ROGERS公司的TMM系列微波印制板基材，是由陶瓷粉填充的热固性树脂所构成。其中，TMM10基材中填充的陶瓷粉较多，性能较脆，给图形制造和外形加工过程带来很大难度，容易缺损或形成内在裂纹，成品率相对较低。目前对TMM10板材外形加工是采用激光切割的方法，成本高，效率低，生产周期长。所以，在可能的情况下，可考虑优先选择ROGERS公司符合相应介电性能要求之RT/Duroid系列基材板。

4、结构设计

由于微波板的外形越来越复杂，而且尺寸精度要求高，同品种的生产数量很大，必须要应用数控铣加工技术。因而在进行微波板设计时应充分考虑到数控加工的特点，所有加工处的内角都应设计成为圆角，以便于一次加工成形。如果确实需要有直角，也可设计成如图一中b的形式，同样便于加工。

微波板的结构设计也不应追求过高的精度，因为非金属材料的尺寸变形倾向较大，不能以金属零件的加工精度来要求微波板。外形的高精度要求，在很大程度上可能是因为顾及当微带线与外形相接的情况下，外形偏差会影响微带线长度，从而影响微波性能。实际上，参照国外的规范设计，微带线端距板边应保留0.2mm的空隙，这样即可避免外形加工偏差的影响。

5、微波印制板制造工艺

微波印制板与普通的单双面板和多层板不同，不仅起着结构件、连接件的作用，更重要的是作为信号传输线的作用。

微波印制板的制造由于受微波印制板制造层数、微波印制板原材料的特性、金属化孔制造需求、最终表面涂覆方式、线路设计特点、制造线路精度要求、制造设备及药水先进性等诸方面因素的制约，其制造工艺流程将根据具体要求作相应的调整。如图形电镀镍金工艺流程被细分为图形电镀镍金的阳版工艺流程和图形电镀镍金的阴版工艺流程。

因此，针对不同微波印制板种类及加工需求，所采用之制造工艺流程也各不相同，现简述如下：

5.1、无金属化孔之双面微波印制板制造：

（1）图形表面为沉银/ 镀锡铈合金（略）
（2）图形表面为电镀镍金（阳版工艺流程）（略）
（3）图形表面为电镀镍金（阴版工艺流程）（略）

5.2、有金属化孔之双面微波印制板制造：
（1）图形表面为沉银/ 镀锡铈合金（略）
（2）图形表面为电镀镍金（阳版工艺流程）（略）

5.3、多层微波印制板制造：（略）

5.4、工艺说明

（1）线路图形互连时，可选用图形电镀镍金的阴版工艺流程；
（2）为提高微波印制板的制造合格率，尽量采用图形电镀镍金的阴版工艺流程。因为，采用图形电镀镍金的阳版工艺流程，若操作控制不当，会出现渗镀镍金的质量问题；
（3）ROGERS公司牌号为RT/duroid 6010基材的微波板，由于蚀刻后之图形电镀时，会出现线条边缘"长毛"现象，导致产品报废，须采用图形电镀镍金的阳版工艺流程；
（4）当线路制造精度要求为±0.02mm以内时，各流程之相应处，须采用湿膜制板工艺方法；
（5）当线路制造精度要求为±0.03mm以上时，各流程之相应处，可采用干膜（或湿膜）制板工艺方法；
（6）对于四氟介质微波板，如ROGERS 公司RT/duroid 5880、RT/duroid 5870、ULTRALAM2000、RT/duroid 6010等，在进行孔金属化制造时，可采用钠萘溶液或等离子进行处理。而TMM10、TMM10i和RO4003、RO4350等则无需进行活化前处理。

6、结论

微波印制板的制造正向着FR-4普通刚性印制板的加工方向发展，越来越多的刚性印制板制造工艺和技术运用到微波印制板的加工上来。具体表现在微波印制板制造的多层化、线路制造精度的细微化、数控加工的三维化和表面涂覆的多样化。

此外，随着微波印制板基材种类的进一步增多、设计要求的不断提升，要求我们进一步优化现有微波印制板制造工艺，与时俱进，以满足不断增长的微波印制板制造要求。