고주파수 PCB 표면 처리는 고주파수 신호의 무결성을 보장하는 핵심 프로세스입니다.{0}} 이는 저손실, 낮은 기생, 높은 안정성 및 내식성의 4가지 핵심 요구 사항을 중심으로 설계되어야 합니다. 표면 결함으로 인해 삽입 손실이 0.5dB 이상 증가할 수 있으며 심지어 고주파수 신호 전송 실패를 초래할 수도 있습니다. 다음은 주류 고주파 표면 처리 공정에 대한 자세한 생산 단계와 주요 고려사항입니다.{4}}
주류 고주파 표면 처리 공정의 생산 단계-
1. 화학적 침지형 금(ENIG, 5~24GHz 시나리오에 적합)
전체 공정: 산 세척 및 세척 → 마이크로 에칭 → 사전 침지 → 활성화 → 화학적 니켈 도금 → 화학적 금 침지. 여기에는 6개의 화학 탱크와 거의 100개에 달하는 화학 물질 관리 조치가 포함됩니다.
핵심 매개변수: 니켈층 두께 5-10μm, 금층 두께 0.05-0.1μm, 저항률 2.4μΩ·cm, 표면 거칠기 Ra 0.15μm 이하.
2. 화학적 은도금(24~60GHz 밀리미터파 시나리오에 적합)
전체 공정: 이중 탈지 → 약한 마이크로 에칭 → 산성 세척 → 순수 세척 → 화학적 은 증착 → 이중층 보호 코팅 코팅. 보호처리는 은증착 후 30분 이내에 완료되어야 합니다.
핵심 매개변수: 은층 두께 2-5μm, 저항률 1.6μΩ·cm, 표면 거칠기 Ra 0.08μm 이하, 보호 코팅의 총 두께 0.3μm 이하.
3. OSP 유기 솔더 페이스트(1~10GHz의 저비용-시나리오에 적합)
전체 공정: 탈지 → 마이크로 에칭 → 산 세척 → 순수 세척 → 유기 코팅 → 세척 및 건조, 처리 시간은 단일 보드에 대해 2분 이하입니다.
핵심 매개변수: 유기 필름 두께 0.3-0.4μm, 구리와 일치하는 저항률(1.7μΩ·cm), 표면 거칠기 Ra 0.1μm 이하.
4. 화학적 니켈 팔라듐 도금(ENEPIG, 위성 통신과 같은 고신뢰성 시나리오에 적합)
전체 공정: 전처리 오일 제거 → 정밀 마이크로 에칭 → 화학적 니켈 도금 → 화학적 팔라듐 도금 → 금 침지 → 진공 후{0}}처리, 전 과정을 저산소 환경에서 작동합니다.
핵심 매개변수: 니켈층 5-8μm, 팔라듐층 0.1-0.3μm, 금층 0.05μm, 저항률 2.2μΩ·cm, 표면 거칠기 Ra 0.12μm 이하.
고주파 전용키 주의사항
1. 표면 거칠기의 엄격한 제어
소스에서 기판 거칠기를 제어하려면 거칠기가 낮은 전해 동박(Ra=0.08-0.12μm)을 선택해야 합니다.
마이크로 에칭 공정은 순한 마이크로 에칭 용액(과황산나트륨 농도 80~100g/L)을 사용하며, 과도한 마이크로 에칭과 과도한 거칠기를 방지하기 위해 동박 제거량을 0.3~0.5μm로 엄격하게 제어합니다.
최종 생성물 Ra는 0.1 μm 이하여야 합니다. 10GHz 신호에서 Ra를 0.3μm에서 0.1μm로 줄이면 도체 손실을 30% 줄일 수 있습니다.
2. 코팅 균일성 및 임피던스 제어
대형 고주파-주파수 PCB는 가장자리와 약물 용액 중앙 사이의 유속 차이로 인한 코팅 두께 편차를 방지하기 위해 가장자리에 5mm 폭의 가이드 스트립을 추가해야 합니다.
화학 도금은 회전 도금 탱크(속도 5-10rpm)를 채택하고, 전기 도금은 펄스 도금 공정을 채택하여 코팅의 두께 편차를 ± 10% 이내로 제어하고 임피던스 급격한 변화를 방지합니다.
코팅 두께의 과도한 편차는 반사 손실을 -20dB에서 -15dB로 직접적으로 감소시켜 고주파 신호 전송 품질에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다.
3. 항산화 보호를 위한 은도금 공정
은 증착 후 즉시 이중층 보호 코팅을 적용합니다. 내부 층은 0.05-0.1 μm 두께의 벤조트리아졸 유도체 유기 필름이고, 외부 층은 εr이 2.2 이하인 퍼플루오로폴리에테르 저유전 코팅입니다.
완제품은 진공 포장하여 건조제와 함께 보관해야 하며, 은층 산화로 인한 접촉 저항 서지를 방지하기 위해 주변 온도는 25 ± 5도, 습도는 50% 이하로 제어되어야 합니다.
보호되지 않은 은도금판을 실온에서 3개월 동안 보관하면 접촉 저항이 8mΩ에서 30mΩ으로 증가하고, 28GHz에서의 삽입 손실은 0.6dB/100mm 증가합니다.
4. 코팅 접착력 및 용접 신뢰성
전-처리 공정에서는 보드 표면에 기름 얼룩과 산화층이 없도록 해야 합니다. 미세 부식 후 코팅의 박리 강도는 리플로우 솔더링 후 코팅 박리를 방지하기 위해 0.8N/mm 이상이어야 합니다.
고주파 보드는 260도에서 3회 이상 리플로우 솔더링을 수행하고 용접 습윤 각도가 30도 이하이고 가상 솔더링이나 코팅 벗겨짐 문제가 없는지 확인해야 합니다.
처리된 보드 표면을 맨손으로 직접 만지는 것은 금지되어 있습니다. 지문 잔여물은 국부적인 코팅 접착 실패 및 신호 전송 중단을 유발할 수 있습니다.
5. 전체 공정 환경 제어
모든 공정 약물 농도는 온라인에서 실시간으로 모니터링되어야 합니다.- 예를 들어, 금 증착 공정에서는 코팅 조성의 변동을 피하기 위해 금 이온의 농도를 0.5~0.8g/L로 안정적으로 제어해야 합니다.
다양한 고주파 기판(PTFE, 탄화수소 복합재 등)의 표면 처리 매개변수는 별도로 조정해야 하며 일반 FR-4 보드와 동일한 프로세스 매개변수 세트를 공유하는 것은 금지되어 있습니다.
완성된 제품은 100% 샘플링 삽입 손실 테스트를 거쳐 10GHz에서의 삽입 손실 증가가 0.2dB/100mm 이하인지 확인하고 고주파수 시나리오의 요구 사항을 충족합니다-.