Donnerstag, 30. Mai 2024
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Inhouse-Herstellung doppelseitiger, durchkontaktierter HF-Antennen

Bei der Inhouse-Herstellung von Leiterplatten stellt die Durchkontaktierung immer ein Problem dar. Die Leiterplattenbearbeitung mit dem chemikalienfreien Fräsverfahren wird seit über 40 Jahren erfolgreich eingesetzt und schon seit der Zeit, als einseitige Platinen den Stand der Technik markierten und den größten Teil aller eingesetzten Leiterplatten ausmachten, konnte der Nassätzprozess vollständig durch den Fräsvorgang ersetzt werden.

Da Leiterplatten heutzutage selten nur einlagig sind, müssen Chemikalien eingesetzt werden, um die verschiedenen Lagen miteinander zu verbinden. Dadurch steigt die Komplexität des Prozesses – vom einfachen Beschichtungsverfahren mit leitfähiger Paste hin zur Galvanisierung. Heutige Lasersysteme erstellen Isolationskanäle durch Strukturierung der verschiedenen Leiterplattenmaterialien. Nach jahrzehntelanger Überarbeitung und Optimierung von Algorithmen und Prozessen können heute größere Kupferflächen entfernt werden, was als Laserätzen bezeichnet wird.

Die Herausforderung bei mehrlagigen Leiterplatten und empfindlichen Materialien besteht in der Durchkontaktierung (Through-hole Plating, THP). Der galvanische THP-Prozess besteht aus mehreren Bädern zur Vorbereitung und der abschließenden Galvanisierung in einer Elektrolytlösung. Alle Bäder stellen chemische Lösungen dar und dies bedeutet, dass besondere Sorgfalt geboten ist und spezielle Vorschriften beachtet werden müssen. HF-Designs, die mit höheren Frequenzen als nur wenigen GHz arbeiten, benötigen spezielle HF-Substrate, die häufig einen gewissen Anteil PTFE enthalten. Die Strukturierung und Ablation größerer Kupferflächen von PTFE-basierten HF-Materialien können präzise durchgeführt werden, während die Durchkontaktierung einen zusätzlichen Natriumätzschritt erfordert. Dies kann zum Ausschlusskriterium für die Inhouse-Beschichtung werden. Die Antennenlaminate Rogers 4700™ stellen eine Alternative zu herkömmlichen PTFE-basierten Materialien dar. Dieser kostengünstige Ersatz kann auf dieselbe Weise wie epoxidbasierte Materialien bearbeitet werden. Dies bedeutet, dass ein Standard-THP-Prozess und bleifreies Löten angewendet werden können.

Firma:
LPKF Laser & Electronics AG
Ihr Ansprechpartner:
Lars Führmann
Kontakt per E-Mail:

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