New-Tech Magazine | June 2023 | Digital Edition

כחומר ביד היוצר ייצור מעגלים לתדר גבוה – חומרים חדשים בשילוב טכנולוגיה מתקדמת

ד"ר שגיא בלטר סמנכ"ל טכנולוגיות, אלטק, ויטלי בנסמן, מהנדס תהליכים בכיר, אלטק

, Skin Effect האות הינה תופעה הקרויה אפקט מעטפת. עם הגדלת התדר, השדה אלקטרומגנטי הנוצר כתוצאה מהולכת האלקטרונים במתכת המוליכה, משפיע על תנועת הזרם החשמלי במוליך ו"דוחף" אותו קרוב למעטפת החיצונית. מעצימה את ההתנגדות Skin Effect תופעת ה ) וגורמת לאיבודי הולכה Impedance ( מוגברים ולהאטת מעבר של האות. עם הגדלת (עובי המעטפת). Skin Depth תדר קטן ה- בייצור Skin Effect על מנת לצמצם את ה ) Copper Clad Laminate ( CCL למינה לשימוש בתדרים גבוהים משתמשים בנחושת - Bonding Side ב Low Profile Copper עם הצד הסמוך לשרף הדיאלקטרי. שלושת הסוגים העיקרים של נחושת בהם Standard , הם: CCL נעשה שימוש בייצור . Low Profile , Very Low Profile לשיפור הביצועים עדיף להשתמש בנחושת עם גודל שיניים (חספוס) פחות Low Profile מיקרון. 5 מ אולם, שימוש ברדיד נחושת מסוג זה בשילוב עם חומר טפלון הידוע כבעל חוזק הדבקה נמוך, יש לקחת בחשבון כי הסיכוי להיפרדות בין הנחושת לטפלון בתהליכי ייצור השונים וטרמו שוקים, גבוה מאוד. דווקא בנקודה זו

הדיאלקטרי. פרמטר זה חייב להיות קרוב של המתכת המוליכה, במקרה CTE ל- של מעגלים מודפסים זו נחושת. עבודה בתדרים גבוהים גורמת לחימום מוגבר של המעגל המודפס ולכן אם תהיה אי-התאמה של החומר דיאלקטרי CTE משמעותית בין ) delamination ושל הנחושת, תיתכן הפרדה ( במבנה בהפעלת מחזורי חימום/קירור. מאפיינים חשובים נוספים כגון: ˆ חוזק הדבקה בין נחושת לחומר הדיאלקטרי ˆ באופן מסורתי, מעגלים לתדרים גבוהים מתוכננים או מיוצרים עם חומרים על בסיס הידוע יותר Polyfluortetraethylene ) PTFE ( . למעשה, כיום, Teflon ® בשמו המסחרי יש מגוון רחב מאוד של חומרים שונים היכולים glass epoxy המבוססים על שרף להתאים לייצור מעגלים מודפסים לתחומים שונים של עבודה בתדרים גבוהים. אחת מהשיטות הנפוצות לשיפור ביצועים של (ולמעשה גם ב Teflon ® חומרים לא מבוססי ) בתדר גבוה היא בחירה בסוג נחושת Teflon ® מתאים, הכוונה לפרופיל החספוס. בעבודה בתדרים גבוהים אחת התופעות המשפיעות והחשובות ביותר לאיכות העברת עמידות תרמית ˆ עמידות כימית ˆ

מכשירים אלקטורנים העובדים בתדר גבוה היום מתפתחים

ה

בקצב מסחרר ובמיוחד בתחום התקשורת האלחוטית. לכן, בפיתוח מוצרים חדשים, ניתן דגש לשימוש בחומרים המתאימים . 1 GHz לעבודה בתדרים גבוהים, מעל בבחירת חומרים לייצור מעגלים מודפסים המותאמים לעבודה בתדרים גבוהים יש חשיבות למספר מאפיינים: – מקדם דיאלקטרי D k Dielectric Constant ˆ של השרף. פרמטר זה חייב להיות נמוך ויציב D k בטווח רחב של תדרים גבוהים. ערכי גבוהים עלולים להאט את מהירות העברת האות – פרמטר האחראי D f Dissipation Factor ˆ צריך להיות נמוך. D f על איכות האות. ערך ככל שערך זה יהיה נמוך יותר כך האות יהיה יציב יותר וההפסדים מופחתים. ספיגת לחות - פרמטר נוסף החשוב מאוד ˆ בבחירה חומרים לתדרים הגבוהים. נתון זה , D k ; water =80.4 של מים הוא D k חשוב כיוון שה ערך גבוה מאוד עד כדי כך שספיגת כמויות קטנות ביותר של לחות יגרמו לעליה משמעותי הכולל של החומר. D k ב - CTE ) Coefficient Thermal Expansion ( ˆ פרמטר התפשטות ממדית תרמית של החומר

New-Tech Magazine l 40