基于DOE和Genesis軟件應(yīng)用的高頻混壓印制電路板研究.pdf

1、隨著電子、通信產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，高速、大容量數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨笤絹?lái)越大RF、高頻高速設(shè)計(jì)越來(lái)越廣泛。PCB板上越來(lái)越多的運(yùn)用到高頻高速板材來(lái)滿足信號(hào)傳輸?shù)男枨?。但是由于高頻高速板材價(jià)格特別貴，客戶從節(jié)約成本的角度出發(fā)，在 PCB結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采用普通 FR-4與高頻材料混壓的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。即除了需要走信號(hào)層采用高頻覆銅板材，以滿足高頻高速信號(hào)傳輸速度、阻抗匹配、信號(hào)完整性等需求，其他層采用常規(guī)FR-4板材。這種混壓設(shè)計(jì)對(duì)成本控制有很大的優(yōu)勢(shì)，但給PC

2、B加工過(guò)程帶來(lái)了一些其它問(wèn)題。
　　本文重點(diǎn)介紹高頻混壓PCB開(kāi)發(fā)。通過(guò)了解高頻板材技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)分析，高頻混壓PCB市場(chǎng)需求及高頻混壓PCB技術(shù)發(fā)展方向?？偨Y(jié)出高頻混壓PCB工程設(shè)計(jì)難點(diǎn)。開(kāi)發(fā)一套與高頻混板工程設(shè)計(jì)相匹配的genesis腳本系統(tǒng)滿足高頻混壓板工程自動(dòng)化設(shè)計(jì)需求。提高了生產(chǎn)效率、保證合格率。
　　通過(guò)建立物理模型方法，對(duì)疊板結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，把PCB板看作一個(gè)整體，整個(gè)板子結(jié)構(gòu)可以抽象為一個(gè)平面四邊形。根據(jù)經(jīng)典力學(xué)

3、原理，從抽象的物理模型結(jié)構(gòu)上對(duì)整個(gè)板子受力情況進(jìn)行系統(tǒng)的分析，找出了高頻PCB板翹曲的原因。并從工程設(shè)計(jì)、加工參數(shù)兩個(gè)方面提出優(yōu)化，解決了高頻混壓板翹曲超標(biāo)問(wèn)題。提升了高頻PCB板的產(chǎn)品合格率。
　　對(duì)不同厚度的基銅厚采用回歸分析的方法，得出了高精度射頻線公差 Y與銅厚X的一元線性方程：Y=-0.270+0.151 X。方程的相關(guān)系數(shù)R-Sq（調(diào)整）為97.7％，回歸方程有意義，模型可信度高。并得出了 X的控制范圍，從理論上很好的

4、指導(dǎo)了生產(chǎn)。
　　運(yùn)用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法、通過(guò)統(tǒng)計(jì)軟件 Minitab的全因子實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)功能研究了PCB鉆孔過(guò)程中鉆孔參數(shù)：轉(zhuǎn)速、進(jìn)刀量、退刀及鉆咀的幾何參數(shù)：鉆尖角、螺旋角、芯厚、溝巾比對(duì)鉆孔品質(zhì)的影響。利用Minitab軟件對(duì)關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)因子進(jìn)行全因子實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，找出影響鉆孔品質(zhì)的顯著因子。然后通過(guò)響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法，得出顯著因子的最佳控制參數(shù)。通過(guò)重復(fù)性實(shí)驗(yàn)，銅瘤最大值10.93um，遠(yuǎn)小于IPC規(guī)定最大值50um的標(biāo)準(zhǔn)，且孔型良好,

5、孔粗、釘頭均滿足品質(zhì)要求。
　　在高頻混壓板開(kāi)發(fā)過(guò)程中，通過(guò)方差分析方法、找出了制作高精度射頻線銅厚的公差控制范圍，很好的指導(dǎo)生產(chǎn)；采用建立模型的方法，找出了影響高頻混壓板翹曲的主要原因，解決了高頻混壓板翹曲超標(biāo)問(wèn)題。提升了高頻PCB板的產(chǎn)品合格率。運(yùn)用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法，研究了鉆孔參數(shù)、鉆咀設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)孔壁質(zhì)量的影響，找出了最佳加工參數(shù)。對(duì)關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)一一進(jìn)行攻關(guān)，成功的完成了高頻混壓板的開(kāi)發(fā)，產(chǎn)品的良率達(dá)到90%以上，可靠性測(cè)試符合