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罗杰斯5880生产过程的核心问题与挑战

发布日期:2026-01-14 09:58:52  |  关注:15

罗杰斯5880是基于聚四氟乙烯(PTFE)的低损耗高频板材,其特殊的物理化学性质导致了区别于常规FR-4的加工难点。


层压结合力难题

PTFE材料的表面能很低,使得板材与铜箔或半固化片之间的结合力天然不足。如果沿用普通FR-4的层压工艺,极易出现层间分层的风险。这要求必须进行特殊的表面处理,如等离子体处理结合特定的化学蚀刻工艺,以提升表面的粗糙度和活性,确保结合强度。

钻孔与孔金属化挑战

5880材质较韧,传统机械钻孔容易产生毛刺和树脂钻污。尤其在小孔径(如≤0.15mm)加工中,激光钻孔若参数不当(能量过高),会导致孔壁碳化,形成黑色残渣,严重影响后续孔壁镀铜的附着力和导通可靠性。孔金属化后,在热冲击或高低温循环中,可能因材料与铜的热膨胀系数不匹配而出现孔铜断裂现象。

尺寸稳定性与定位问题

材料的特性可能导致加工过程中出现非预期的尺寸涨缩,进而引起定位孔偏移,影响后续多层对准和元器件贴装精度。另外,如果拼板设计不当(如工艺边、定位点设置不合理),也会导致SMT贴装时定位困难,严重时可能造成整批板子报废。

焊接与热应力相关风险

将5880板材焊接到金属基板(如散热或接地用途)时,焊接工艺控制不当容易产生气泡,导致板材受热不均而翘曲。此外,板材与表面贴装元器件(如集成块)的热膨胀系数差异,在极端温度循环下可能导致焊接点或微带线承受过大应力,有拉裂或断裂的潜在风险。


关键注意事项与应对策略

从设计和选型开始预防

材料选择:如果产品对热循环可靠性要求极高,可考虑选用改良型号RT/duroid 5880LZ。该材料在保持优异高频性能的同时,Z轴热膨胀系数显著降低,能极大改善金属化过孔在热冲击下的可靠性。

拼板设计:务必遵循高频板拼板规范。确保拼板外框为闭环设计以防变形,设置精准的定位孔和Mark点(周围留出无阻焊区),并注意小板间距、元器件与板边距离等细节,以适应自动化生产。


制造工艺的针对性调整

表面活化处理:层压前必须对5880板材进行表面处理,通常采用“等离子处理+钠萘溶液蚀刻”的组合工艺,以彻底解决结合力问题。

优化钻孔工艺:小孔径建议采用UV激光钻孔,并严格控制激光能量以防碳化。钻孔后建议使用等离子清洗来去除钻污,为孔金属化提供良好基础。

控制孔铜质量:对于金属化过孔,可考虑通过加厚孔壁镀铜或进行树脂塞孔等工艺,来增强其在热应力下的机械强度。

精准蚀刻控制:为消除因材料涨缩导致的图形与孔位偏差,可采用双步刻蚀法(粗刻+精刻)并结合氮气热处理工艺。


操作与后处理要点

防潮与防污染:尽管5880本身吸湿性低,但在加工和储存过程中仍需注意防潮。生产、装配过程中,必须佩戴手套操作,严禁徒手触摸线路板表面,以防手汗、油污污染导致焊接不良或增加信号损耗。

焊接工艺控制:将板材焊接到基板时,需优化焊接曲线(如控制升温/降温速率)、选择合适焊料并确保焊接面清洁,以最大程度减少气泡和翘曲。

选用低损耗表面处理:为保持最佳高频性能,表面处理应优先选择化学镀银或电镀金,避免使用表面粗糙度较高的喷锡(HASL)工艺。


成功生产罗杰斯5880高频板的核心在于 “尊重材料特性,采用专用工艺” 。它绝非普通FR-4的简单替代品。从设计阶段就应考虑热匹配和可制造性,并务必选择对PTFE类高频板材有丰富加工经验和专用设备(如等离子处理机)的PCB制造商,进行充分的产前技术沟通,这是规避大部分风险、确保最终产品性能和可靠性的关键。