고주파수 PCB 설계에서는 재료 선택 및 프로세스 세부 사항이 제품의 성공 여부를 결정하는 경우가 많습니다. 오늘 저는 주목받고 있는 상업용 마이크로파 라미네이트인 Astra MT77을 기반으로 제작된 6층 보드를 보고 있습니다. 하지만 이 보드를 진정으로 차별화하는 것은 재료 자체가 아닙니다. 종종 간과되는 프로세스입니다.구리 도금 충전재로 수지를 막음.

디자인 과정을 안내하고 이 프로세스가 중요한 이유에 대해 집중적으로 살펴보겠습니다.

구성 개요: 깔끔한 6단 MT77 스택업

이것은 131mm x 107mm 크기의 6층 견고한 PCB입니다. 스택업은 간단합니다. 0.127mm MT77 Astra 코어 3개 층이 MT77 Astra 프리프레그로 적층되어 있습니다. 완성된 보드 두께는 0.994mm입니다.

내부 레이어 구리 무게는 0.5oz(약 18μm)이고 외부 레이어는 1oz(약 35μm)를 사용합니다. 표면 마감은 Immersion Silver입니다. 양쪽에는 흰색 실크스크린이 있는 녹색 솔더 마스크가 있습니다.

두 가지 기능을 강조할 가치가 있습니다.

블라인드 비아 L1-L2 및 L5-L6

구리 도금 충전재로 G12 수지 플러깅– 이 글의 주요 초점

MT77 Astra: PTFE 두통이 없는 고주파 성능

Astra MT77은 Isola의 상업용 마이크로파 라미네이트입니다. 가장 큰 장점:표준 FR-4 프로세스와 원활하게 작동하면서 넓은 주파수 및 온도 범위에서 안정적인 전기 성능을 제공합니다.

-40°C ~ +140°C 및 최대 W 대역(75~110GHz)의 주파수 범위에서 MT77은 안정적인 유전 상수를 유지합니다. 소산 계수는 0.0017에 불과해 매우 낮은 손실입니다. 이는 PTFE 재료에 대한 비용 효율적인 대안이 됩니다.

왜 비용 효율적인가요? MT77은 플라즈마 제거 작업과 특별한 구멍 준비가 필요하지 않으며 드릴 마모를 줄이고 라미네이션 주기가 더 짧습니다. 특별한 장비 없이 표준 FR-4 생산 라인에서 작동됩니다.

일반적인 응용 분야에는 적응형 순항 제어, 충돌 사전 감지, 사각지대 모니터링, 차선 이탈 경고, 정지 및 이동 시스템 등의 자동차 레이더 시스템이 포함됩니다.

핵심 공정: 수지 막힘 및 동도금 충진

이제 가장 흥미로운 기술적 기능에 집중하겠습니다.구리 도금 충전재로 G12 수지를 막습니다.

레진플러깅이란?초기 구리 도금 후 비아는 에폭시 수지로 채워집니다. 그런 다음 두 번째 구리 도금 단계에서 비아 개구부를 채우고 수평을 이루어 보드 표면과 같은 높이가 되도록 만듭니다.

왜 이런 일을 하는가?고주파 설계의 경우 이점이 상당합니다.

첫째, 신호 무결성이 향상됩니다.비아는 고주파 회로의 임피던스 불연속성입니다. 속이 빈 비아는 반사와 손실을 발생시킵니다. 수지로 채워진 비아는 더 균일하여 임피던스 전환이 더 매끄러워집니다.

둘째, 기계적 강도가 증가한다.중공 비아는 열 순환 중에 응력을 집중시킵니다. 수지로 채워진 비아는 응력을 더욱 고르게 분산시켜 보드를 더욱 견고하게 만듭니다. 이는 -40°C ~ +140°C 온도 변화를 견뎌야 하는 자동차 애플리케이션에 매우 중요합니다.

셋째, 표면 평탄도가 향상된다.구리를 채운 후 비아는 보드 표면과 완벽하게 같은 높이가 됩니다. 이는 SMT 조립 및 미세 피치 납땜에 필수적입니다. 표면이 고르지 않으면 솔더 페이스트 증착이 고르지 않아 결함이 발생합니다.

넷째, 층간 신뢰성이 향상된다.수지 플러그와 구리 충전재의 조합은 중공형 비아보다 반복적인 열 응력 하에서 더 잘 유지됩니다.

G12수축률이 낮고 Tg가 높으며 내열성이 우수하고 흐름 특성이 우수한 수지 등급을 말합니다.

MT77과 레진 플러깅이 함께 작동하는 이유

MT77은 치수 안정성이나 전기적 특성을 잃지 않고 여러 적층 주기를 처리합니다. 수지 막힘에는 수지 경화, 구리 도금, 최종 라미네이션, 납땜 등 여러 열 단계가 포함됩니다. 재료가 열에 민감하면 이점이 사라집니다.

MT77은 이를 방지합니다. CTE는 구리와 잘 일치합니다. Tg가 280°C를 초과합니다. 고주파 라미네이트 중에서 열에 대한 안정성이 매우 뛰어나 레진 플러깅의 완벽한 파트너입니다.

블라인드 비아와 레진 플러깅: 자연스러운 결합

블라인드 비아는 L1-L2와 L5-L6을 연결하며 전체 보드를 통과하지 않고 내부 레이어에서 멈춥니다. 이미 스터브 효과를 줄여 고주파 성능을 향상시켰습니다. 그러나 블라인드 비아는 여전히 표면 개구부를 남기며 이는 불균일의 잠재적 원인이 됩니다. 레진 플러그와 구리 충전재로 이 문제를 해결하여 신호 반사 없이 완벽하게 매끄러운 표면을 만듭니다.

이 조합은 디자인, 재료 및 프로세스가 어떻게 함께 작동해야 하는지를 보여줍니다.

침수형 실버 및 자동차 레이더

Immersion Silver는 우수한 전도성, 탁월한 평탄도 및 낮은 삽입 손실을 제공하므로 RF 애플리케이션을 위한 확실한 선택입니다. 한 가지 주의 사항: 은은 황 화합물에 노출되면 변색되므로 조립하기 전에 적절한 보관이 필요합니다. 대량 자동차 생산에서는 이는 관리가 가능합니다.

77GHz 밀리미터파 레이더ADAS의 핵심입니다. 77GHz에서는 작은 Dk 이동으로도 안테나 튜닝이 중단되어 감지 범위와 정확도가 감소합니다. MT77은 Df가 0.0017에 불과해 극한의 온도에서도 안정적인 Dk를 유지합니다. 이는 77GHz 레이더에 적합합니다. 그리고 FR-4와 같은 가공을 하기 때문에 블라인드 비아와 레진 플러깅이 포함된 복잡한 6층 기판도 합리적인 비용으로 제조할 수 있습니다.

주요 고려 사항

비슷한 디자인을 고려하고 있다면 다음 사항을 염두에 두세요.

수지를 막으면 비용이 추가됩니다.귀하의 디자인에 정말로 필요한지 평가해 보세요. 미세 피치 BGA 또는 엄격한 평탄도 요구 사항의 경우 가치가 있습니다.

수지 선택이 중요합니다.CTE 및 경화 온도는 MT77의 열 프로필과 일치해야 합니다. 재료 공급업체와 제작업체에 모두 문의하세요.

구리 충전 균일성은 엄격한 제어가 필요합니다.구리가 너무 많으면 임피던스에 영향을 줍니다. 채워지지 않은 비아가 너무 적습니다.

등록을 통한 블라인드가 중요합니다.0.994mm 두께의 6층 기판에서는 정렬 정밀도가 필수적입니다. L1-L2 및 L5-L6 블라인드 비아는 별도의 적층 단계로 형성됩니다.

최종 생각

서류상으로 보면 이 6층 MT77 Astra 보드는 상당히 표준적으로 보입니다. 그러나 실제 이야기는 통합입니다. 즉, 고신뢰성 자동차 레이더를 목표로 하는 블라인드 비아 및 수지 플러깅과 결합되어 FR-4 공정 불이익 없이 RF 성능을 제공하는 재료입니다.

구리 충전재로 수지를 막으면 비용과 시간이 추가되지만 더 나은 신호 무결성, 더 나은 기계적 신뢰성, 완벽하게 평평한 조립 표면 등의 이점이 있습니다. 다음 프로젝트가 열악한 조건에서 안정적인 RF 성능을 요구한다면 이 조합을 고려해 볼 가치가 있습니다.