微波多层板反钻孔之金属化孔互连研究
在国外军事电子技术发达的国家中,相控阵雷达用微波印制基板的制造技术处于领先地位。其中多层微波印制板的制造研究,都是在技术相对保密的情况下开展的。
在多层微波印制板的制造方面,美国同行已掌握并实现了多种型号双面微波层压板基材的多层微波印制板制造技术。其中包括微波介质基板多层化层压制造、金属化孔互连及埋/盲孔制造、多层微波印制板电装及耐环境保护性阻焊膜制造、多层微波线路表面电镀镍金以及多层微波印制基板的三维数控铣加工等制造技术。
目前,国内广大印制电路板制造企业所开展的工作仅局限于高速逻辑信号传输类电子产品所需的低、中频多层印制电路板的研究、开发与制造。其所选用的主要印制基板材料,大多为适合低、中频信号传输用环氧树脂类绝缘介质材料。
鉴于高频信号传输的特殊性,其主要将涉及到各类微波功能基板多层化制造技术、平面埋电阻制造技术、层间绝缘介质厚度控制技术、多层微波印制板各层间图形高重合度技术、各类微波介质材料孔金属化互连制造技术以及三维数控加工技术。这些,都是目前国内印制电路行业尚未实现的技术,因此与国外同行存在着较大差距。
此次研究,选用Rogers 公司提供的RT/duroid6002 微波层压板材料和Arlon 公司提供的CLTE-XT 平面电阻微波层压板材料,开展埋电阻多层微波印制板的制造工艺技术研究,其中将不可避免的面临多层印制板各层间的金属化孔互连,鉴于设计需求之独特性,需解决金属化孔互连之反钻孔技术。
2 多层印制板金属化孔互连技术简介
2.1 设计需求金属化孔互连简介
有源馈电网络综合了高性能、多功能、高可靠、低损耗、幅相一致性以及小型化、轻量化的要求,给多层微波印制板的设计和制造带来了很大难度。为此,将不同的功能分别设计在不同的层上, 如将微带线、带状线、低频控制线等混合信号线组合在同一个多层结构中,通过多种类型金属化孔的制造,实现直流互连。
垂直互连是微波多层电路中实现不同层电路之间连接的主要方式。由图1 可见垂直互连主要由金属化盲孔和埋孔实现,由于工作在X 波段,且带宽很宽,所以金属化孔的电路优化设计非常重要。

此项技术的运用,尚属本所印制板加工之首次。鉴于设计互连之要求,通过传统的金属化孔制作,结合多次层压技术,无法实现设计互连功能。因此,反钻孔技术的研究便成为成功与否之必然。
2.2 各类金属化孔互连制造
此次研究,根据设计层间互连要求,需进行多次金属化孔的制造,其中还涉及到盲孔、背靠背互连盲孔的金属化孔制作。具体措施如下:
2.2.1 金属化孔制作
鉴于RT/duroid6002 微波介质多层板的特点(含有PTFE),采用等离子处理新技术,随后进行孔金属化处理。
评判:可通过多层板制作的附连板图形,制作金相切片,进行可靠性测试,检验其可靠性。
2.2.2 盲孔制作
鉴于此次设计中,提出了金属化盲孔制造的要求,必须通过多次层压制作才能实现。具体为:
(1)通孔金属化孔制作;
(2)多次层压制作。






