पीटीएफईयह 5G मिलीमीटर तरंग और उपग्रह संचार जैसे अल्ट्रा-उच्च आवृत्ति परिदृश्यों के लिए मुख्य सब्सट्रेट है, लेकिन इसके भौतिक गुण सीधे लंबे समय तक धातुकरण प्रक्रिया में तीन प्रमुख उद्योग स्तर की बाधाओं को जन्म देते हैं:
सतह सक्रियण अत्यंत कठिन है: PTFE आणविक श्रृंखलाओं में CF बंधन ऊर्जा 485 kJ/mol तक है, और सतह ऊर्जा केवल 20 mJ/m² है। पारंपरिक रासायनिक तांबा जमाव पूर्व उपचार इसकी निष्क्रिय संरचना को नष्ट नहीं कर सकता है, और तांबे की परत का आसंजन बल आईपीसी मानकों द्वारा आवश्यक 0.7 एन/मिमी से बहुत कम है।
थर्मल तनाव के कारण विश्वसनीयता विफलता: पीटीएफई का थर्मल विस्तार गुणांक FR-4 के 5 गुना से अधिक है, जो तांबे की पन्नी के सीटीई के साथ गंभीर रूप से बेमेल है। रिफ्लो सोल्डरिंग और ठंडी गर्म साइकिलिंग के दौरान छिद्रित तांबे में सूक्ष्म दरारों की घटना दर 18% तक पहुंच सकती है, और शुरुआती उच्च आवृत्ति बोर्ड विफलताओं में से 30% इंटरफ़ेस क्षति के कारण होती हैं।
अवशिष्ट ड्रिलिंग मलबा विद्युत कनेक्शन को अवरुद्ध करता है: पीटीएफई सामग्री में FR-4 की कठोरता तीन गुना होती है, और ड्रिलिंग के दौरान लोचदार रिबाउंड छेद की दीवार पर 5-8 μ मीटर मोटी पिघला हुआ ड्रिलिंग मलबा बनाएगा। अनुकूलित प्रक्रिया के बिना, ड्रिलिंग मलबे की कवरेज दर 40% तक पहुंच सकती है, जिससे सीधे धातुकृत शून्य दर में 15% की वृद्धि हो सकती है।
यद्यपि सोडियम नेफ़थलीन का पारंपरिक गीला उपचार सक्रियता प्राप्त कर सकता है, लेकिन इसमें अत्यधिक विषाक्त फ्लोराइड अपशिष्ट तरल, प्रतिक्रिया के लिए सख्त तापमान नियंत्रण और सक्रियण परत की खराब स्थायित्व जैसे दोष हैं। पर्यावरण संरक्षण और उपज के बीच विरोधाभास को लंबे समय तक दूर नहीं किया जा सकता है।
प्लाज्मा प्रसंस्करण का मुख्य उन्नयन तर्क
प्लाज्मा उपचार पीटीएफई की सतह पर नैनोस्केल पतली परत को संशोधित करने के लिए भौतिक बमबारी और रासायनिक प्रतिक्रिया के दोहरे प्रभाव का उपयोग करता है, जिससे गीली प्रक्रिया प्रौद्योगिकी के अंतर्निहित दोषों से पूरी तरह से बचा जा सकता है।
भौतिक सूक्ष्म खुरदरापन: आर्गन और ऑक्सीजन के उच्च ऊर्जा आयन उच्च गति से छेद की दीवार पर बमबारी करते हैं, पिघले हुए ड्रिलिंग मलबे को छीलते हैं और सतह पर 0.5-2 μm Ra के साथ एक नैनो स्केल अवतल उत्तल संरचना बनाते हैं। तांबे के जमाव के बाद, तांबे की परत को यांत्रिक इंटरलॉकिंग बनाने के लिए माइक्रोस्ट्रक्चर में एम्बेड किया जाता है, जिससे संबंध बल में काफी सुधार होता है।
दिशात्मक रासायनिक ग्राफ्टिंग: O ₂/CF ₄ मिश्रित गैस का उपयोग करना, PTFE सतह पर CF बांड को चुनिंदा रूप से तोड़ना, फ्लोरोकार्बन अनुपात को 2.0 से घटाकर 1.4 से कम करना, हाइड्रॉक्सिल और कार्बोक्सिल समूहों जैसे ध्रुवीय समूहों को समकालिक रूप से ग्राफ्ट करना, सतह ऊर्जा को 20mJ/m² से 50mN/m से अधिक तक बढ़ाना, तांबे के जमाव के लिए गीली आवश्यकताओं को पूरी तरह से पूरा करना।
कम तापमान गैर-विनाशकारी विशेषताएं: पूरे प्रसंस्करण तापमान को 40-60 डिग्री पर नियंत्रित किया जाता है, थर्मल झटके के कारण शीट के विरूपण के बिना, और पीटीएफई सब्सट्रेट के कम ढांकता हुआ गुणों को नुकसान नहीं पहुंचाएगा। यह विभिन्न थर्मोसेंसिव उच्च-आवृत्ति विशेष शीटों के लिए उपयुक्त है।
प्रक्रिया उन्नयन के बाद उत्पादन लाभों की तुलना
पारंपरिक सोडियम नेफ़थलीन प्रक्रिया को प्लाज्मा उपचार से बदलने के बाद, उच्च आवृत्ति प्लेट निर्माण के मुख्य संकेतकों ने एक व्यापक छलांग हासिल की है:
उपज में महत्वपूर्ण सुधार: इस तकनीक को एयरोस्पेस ग्रेड उच्च-आवृत्ति पीसीबी उत्पादन लाइन पर लागू करने के बाद, ब्लाइंड होल मेटलाइज़ेशन की पास दर 82% से बढ़कर 98% हो गई, और प्रदूषण की दोष दर घटकर 0.1% से कम हो गई।
विश्वसनीयता में काफी वृद्धि हुई है: तांबे की पन्नी की छीलने की ताकत 8N/सेमी तक पहुंच सकती है, और -55 डिग्री ~ 125 डिग्री पर हजारों ठंडे और गर्म झटके परीक्षणों को पारित करने के बाद, तांबे के छिद्रों की प्रतिरोध परिवर्तन दर 5% से कम या उसके बराबर है, जो पूरी तरह से सैन्य और वाहन उच्च आवृत्ति परिदृश्यों की आवश्यकताओं को पूरा करती है।
पर्यावरणीय अनुपालन और लागत में कमी: कोई अत्यधिक जहरीला फ्लोराइड अपशिष्ट तरल उत्पन्न नहीं होता है, RoHS और REACH अंतर्राष्ट्रीय पर्यावरण नियमों के अनुपालन में कोई उच्च खतरनाक अपशिष्ट उपचार लागत की आवश्यकता नहीं होती है, और गीली प्रक्रियाओं की तुलना में दीर्घकालिक परिचालन लागत 20% से अधिक कम हो जाती है।
सिग्नल प्रदर्शन प्रतिधारण: पीटीएफई बॉडी की कम डीके/डीएफ विशेषताओं को नुकसान पहुंचाए बिना, केवल सतह पर नैनोस्केल पतली परत के साथ संशोधित किया गया है। पारंपरिक प्रक्रियाओं की तुलना में 40GHz पर इंसर्शन हानि 0.3dB/इंच कम हो जाती है, जो इसे मिलीमीटर वेव टेराहर्ट्ज़ परिदृश्यों के लिए उपयुक्त बनाती है।