Rogers 고주파 보드는 PCB 업계에서 "고부자 미남"으로 알려져 있습니다. - 동일한 크기의 보드 가격은 일반 FR-4보다 5~25배 높습니다. 이는 단순히 '브랜드 프리미엄'이 아니라 재료, 공정, 장비, 수율, 테스트 등 다양한 비용이 복합적으로 작용한 결과입니다.
Rogers 고주파-주파수 보드는 에폭시 수지와 유리 천의 단순한 조합이 아니라 특별한 공식 시스템입니다.
PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 기판(RO3000 시리즈, RT/duroid 시리즈):
PTFE 순수 수지 원료의 가격은 약 200~350위안/kg으로 에폭시 수지보다 몇 배 높습니다.
화학적 불활성은 매우 강하여 "플라스틱 왕"으로 알려져 있지만 가공 난이도도 매우 높습니다.
Df(손실률)는 업계에서 가장 낮은 수준 중 하나인 0.0009(10GHz 기준)까지 낮을 수 있습니다.
탄소수소수지+세라믹 충전재(RO4350B 등 RO4000 시리즈):
세라믹 필러는 유전율 -을 결정합니다. 산화알루미늄(Al 2 O3), 질화알루미늄(AlN), 티탄산스트론튬 등
세라믹 충진율이 높을수록 Dk는 안정하지만 가공이 어렵고 비용이 많이 듭니다.
순수 PTFE에 비해 가공성이 우수하고 FR-4와 유사한 공정을 사용할 수 있어 경제성이 뛰어납니다.
핵심 기술 장벽: 유전 상수 공차는 ± 0.05(RO4000 시리즈) 이내로 제어되며 PTFE 시리즈는 ± 0.02입니다. 이는 재료 배합, 혼합 균일성 및 소결 공정이 모두 극도로 수행되어야 함을 의미하며, 약간의 편차라도 발생하면 전체 배치가 폐기됩니다.
일반 FR-4의 표준 프로세스는 고주파 보드로 이동되었으며 거의 모든 단계를 업그레이드하고 수정해야 합니다.
1. 드릴링: 드릴 비트는 소모품입니다.
일반 FR-4: 저렴한 비용으로 일반 경질 합금 드릴 비트로 충분합니다.
고주파 보드(세라믹 충진 포함): 세라믹 입자는 경도가 높으며 일반 드릴 비트는 매우 빨리 마모됩니다.
반드시 다이아몬드 코팅된 드릴 비트를 사용해야 하며 비트당 가격은 일반 드릴 비트보다 몇 배 높습니다.
회전 속도 30000~40000 rpm, 이송 속도 5~8mm/min(보통 FR-4 이송 속도가 더 빠름)
드릴링 비용이 20%에서 100%로 증가합니다.
PTFE 기판: 재질이 부드럽고 인성이 강합니다. 드릴링은 버가 발생하기 쉽고 구멍 벽의 거칠기는 Ra 1.5μm 이하가 필요합니다.
과열을 방지하고 공랭식을 사용하여 고온-변형을 방지하려면 알루미늄 덮개판을 사용해야 합니다.
홀 벽의 거칠기는 Ra 1.2μm 이하로 제어되며 개구 공차는 ±0.01mm입니다.
2. 홀 금속화(구리 증착): 추가적인 "활성화" 장벽
PTFE 소재는 화학적 불활성이 매우 강하므로 기존의 구리 증착 공정 코팅은 전혀 붙지 않습니다. - 홀 벽의 코팅 벗겨짐은 고주파 기판 스크랩의 주요 원인 중 하나입니다.-
해결책:
플라즈마 처리: 플라즈마를 사용하여 기공 벽에 충격을 가하여 표면을 거칠게 만들고 활성을 증가시킵니다.
특수 플라즈마 처리 장비가 필요하며 단일 장치가 수만에서 수백만에 이릅니다.
처리시간을 2~4시간 정도 늘리면 비용은 30~60% 증가
나프탈렌나트륨 용액 처리(전통 공정): 부식성이 강하고 환경 압력이 높으며 점차 플라즈마로 대체됩니다.
3. 레이어링: 층별로 섭씨 몇도 정도 떨어진 곳에서 거품이 발생합니다.
고주파 보드의 수지 유동성과 열팽창 계수(CTE)는-FR-4와 크게 다르며 일반 압축 매개변수를 직접 적용하면 필연적으로 문제가 발생합니다.
전체 주파수 재료 다층 보드: 압축 비용이 40%~80% 증가합니다.
고주파+FR-4 하이브리드 스태킹(혼합압축) : 원가 60%~120% 증가
다양한 재료는 CTE, 비동기 열팽창 및 수축, 높은 내부 응력에서 상당한 차이를 가집니다.
분할된 경사 가열 및 가압 방식을 채택해야 하며 온도 곡선과 압력 매개변수를 특별히 조정해야 합니다.
RO4350B를 예로 들면, 적층 온도는 185 ± 5도, 압력은 35 ± 5kg/cm², 절연 시간은 90 ± 10초입니다. 온도 및 압력 제어가 정밀하지 않으면 층간 접합 부족, 층 발포, 매체층 두께 불균일, 기판 뒤틀림 등의 문제가 발생할 수 있습니다.