RO4350+FR4 混圧メタライズド ハーフホール PCB は、RO4350 の優れた高周波信号性能と FR4 のコスト上の利点を兼ね備えており、高周波通信および精密検出機器の分野における主流の費用対効果の高いソリューションとなっています。{{6}しかし、2 つの基板間の物理的特性の違いと、メタライズされたハーフホールの特殊な構造要件が組み合わされて、4 つの主要な製造上の困難を引き起こしており、安定した量産を達成するには、的を絞った技術的ブレークスルーが必要です。
層間接着の課題: 2 つの基板間の互換性における画期的な進歩
RO4350とFR4は樹脂系や熱膨張係数が大きく異なるため、直接混合すると界面融着が悪くなります。高温冷却後、応力差により層間剥離や反りが発生しやすくなります。これがプロセスの核心源であり、困難さでもあります。
材料適応の最適化：通常のFR4半硬化シートを廃止し、Rogers 2929専用粘着シートを使用し、誘電率Dk=2.9、誘電損失tanδ<0.003, and interlayer peel strength can be improved by more than 57%.
遷移層バッファ設計: RO4350 と FR4 の間に互換性のある遷移層が追加され、CTE が Z 方向に徐々に分散され、2 つの基板間の CTE の差が 10% 以内に減少し、熱応力が吸収されます。
対称スタッキング構造：「RO4350B/PP/FR-4×6/PP/RO4350B」構造のような、PCB中心層を対称軸としたミラースタッキング設計を採用し、熱応力を多層で打ち消し、熱サイクル後の反りを1.2%から0.5%に低減します。
寸法安定性管理：混圧割れ後の精度損失リスク管理
RO4350 と FR4 の収縮率は同期しておらず、混圧冷却後、全体的に伸びたり、局所的に膨らんだりする傾向があり、その結果、半穴位置のずれが生じ、その後の穴あけ位置合わせ精度に直接影響します。
予備収縮前処理：混合・プレス前に2枚の基板にプレベーク処理を施し、事前に内部応力を解放することで、混合・プレス後の収縮差を大幅に低減します。
段階的なプレスプロセス: セグメント化された段階的な加熱曲線を採用し、加熱速度が従来の 3 度/分から 1.2 度/分に減少します。応力の集中と寸法変形を避けるために、170 度のプラットフォーム上で 15 ～ 20 分間絶縁した後、応力のバランスがとれ、解放されます。
ミキシング後の平坦度補正: ミキシング後に平坦度検出と物理的補正ステップを追加して、半穴加工ステップに入るシートの平坦度が±0.1mm/100mmの精度要件を満たしていることを確認します。
ハーフホール加工の難しさ：差別化された基板のプロセス適応
RO4350 は FR4 よりも硬度が高く、2 つの基材間の耐食性と金属密着性に大きな差があります。従来の均一プロセスでは、不均一な孔径、粗い孔壁、不均一なコーティングなどの問題が発生しがちでした。
穴あけパラメータの最適化: 2 種類の基板硬度に適合する超硬合金専用ドリルビットを選択し、穴あけ速度を下げ、RO4350 と FR4 の接合部でのスムーズな移行を行い、ドリルビットにかかる急激な力の変化によって生じる穴壁の荒れを回避します。
分割ドリル加工：2 つの基材間の耐薬品性の違いに基づいて、ドリル除去剤の濃度と処理時間を段階的に調整して、RO4350 表面のドリル残留物を徹底的に除去し、FR4 基材の過度の腐食を回避します。
特殊なフライス加工プロセス: ダブル V- 形状の切断パスを採用し、半穴の端にガイド穴を追加して余分な銅皮を事前に除去し、スロット カッターを使用して速度と落下速度を最適化し、ソースからの銅スパイクの発生を削減します。
コーティングの信頼性保証：混圧界面におけるコーティングの完全性の向上
混合圧力界面に小さな隙間があると、めっき液の浸透不足が生じやすく、めっきの欠損や密着力の低下などが発生します。長期間使用すると腐食や接触不良が起こりやすくなります。
界面の特殊活性化：電気めっきの前に、混合圧力界面でプラズマ洗浄と活性化処理を行い、残留不純物を除去し、コーティングの密着性を強化します。
パルス電気めっきプロセス：従来のDC電気めっきの代わりにパルス電気めっきを使用し、界面ギャップへのめっき液の浸透性を向上させ、ハーフホール内壁の均一な膜厚を確保し、ホールの銅厚を20μm以上で安定させます。
後処理バリ取り：ハーフホール形成後、アルカリエッチングとマイクロエッチング処理を行い、残留銅バリを完全に除去し、溶接時のブリッジショートや仮想はんだ付けなどの問題を回避します。