PCB -materialerindustrien har brugt betydelige mængder tid på at udvikle materialer, der giver lavest mulige signaltab. For høj hastighed og højfrekvente design vil tab begrænse signalformeringsafstand og fordreje signaler, og det vil skabe en impedansafvigelse, der kan ses i TDR -målinger. Når vi designer ethvert trykt kredsløbskort og udvikler kredsløb, der fungerer ved højere frekvenser, kan det være fristende at vælge det glatest mulige kobber i alle design, du opretter.

Selvom det er sandt, at kobberruhed skaber yderligere impedansafvigelse og -tab, hvor glat skal din kobberfolie virkelig være? Er der nogle enkle metoder, du kan bruge til at overvinde tab uden at vælge ultra-glat kobber til hvert design? Vi ser på disse punkter i denne artikel såvel som hvad du kan se efter, hvis du begynder at shoppe efter PCB -stackup -materialer.

Typer afPCB kobberfolie

Normalt når vi taler om kobber på PCB -materialer, taler vi ikke om den specifikke kobbertype, vi taler kun om dets ruhed. Forskellige kobberaflejringsmetoder producerer film med forskellige ruhedsværdier, som tydeligt kan skelnes i et scanningselektronmikroskop (SEM) -billede. Hvis du skal operere ved høje frekvenser (normalt 5 GHz WiFi eller derover) eller ved høje hastigheder, skal du være opmærksom på den kobbertype, der er specificeret i dit materielle datablad.

Sørg også for at forstå betydningen af ​​DK -værdier i et datablad. Se denne podcast -diskussion med John Coonrod fra Rogers for at lære mere om DK -specifikationer. Med det i tankerne, lad os se på nogle af de forskellige typer PCB -kobberfolie.

Elektrodepositeret

I denne proces spindes en tromle gennem en elektrolytisk opløsning, og en elektroaflejringsreaktion bruges til at "dyrke" kobberfolien på tromlen. Når tromlen roterer, indpakkes den resulterende kobberfilm langsomt på en rulle, hvilket giver et kontinuerligt ark kobber, der senere kan rulles på et laminat. Trommesiden af ​​kobberen vil i det væsentlige matche tromlenes ruhed, mens den udsatte side vil være meget grovere.

Elektrodeposeret PCB -kobberfolie

Elektrodeposeret kobberproduktion.
For at blive brugt i en standard PCB-fremstillingsproces, vil den ru side af kobber først blive bundet til en glasresin-dielektrisk. Det resterende eksponerede kobber (trommeside) skal være med vilje ru kemisk (f.eks. Med plasma -ætsning), før det kan bruges i den standard kobberklædte lamineringsproces. Dette vil sikre, at det kan være bundet til det næste lag i PCB -stackup.

Overfladebehandlet elektrodeposeret kobber

Jeg ved ikke det bedste udtryk, der omfatter alle de forskellige typer overfladebehandletKobberfolier, således ovenstående overskrift. Disse kobbermaterialer er bedst kendt som omvendte behandlede folier, selvom to andre variationer er tilgængelige (se nedenfor).

Omvendte behandlede folier bruger en overfladebehandling, der påføres den glatte side (trommeside) af et elektrodeposeret kobberplade. Et behandlingslag er kun en tynd belægning, der med vilje groves kobberet, så det vil have større vedhæftning til et dielektrisk materiale. Disse behandlinger fungerer også som en oxidationsbarriere, der forhindrer korrosion. Når dette kobber bruges til at skabe laminatpaneler, er den behandlede side bundet til dielektrikumet, og den resterende ru side forbliver eksponeret. Den eksponerede side har ikke brug for yderligere grovning inden ætsning; Det vil allerede have nok styrke til at binde til det næste lag i PCB -stackup.

Tre variationer på omvendt behandlet kobberfolie inkluderer:

Forlængelse af høj temperatur (HTE) kobberfolie: Dette er en elektrodeposeret kobberfolie, der overholder IPC-4562 Grad 3-specifikationer. Det udsatte ansigt behandles også med en oxidationsbarriere for at forhindre korrosion under opbevaring.
Dobbeltbehandlet folie: I denne kobberfolie påføres behandlingen på begge sider af filmen. Dette materiale kaldes undertiden trommeside behandlet folie.
Resistivt kobber: Dette klassificeres normalt ikke som et overfladebehandlet kobber. Denne kobberfolie bruger en metallisk belægning over den matte side af kobberet, som derefter er grovet til det ønskede niveau.
Anvendelse af overfladebehandling i disse kobbermaterialer er ligetil: folien rulles gennem yderligere elektrolytbade, der påfører en sekundær kobberbelægning, efterfulgt af et barrierefrølag, og til sidst et anti-tarnisk filmlag.

PCB kobberfolie

Overfladebehandlingsprocesser til kobberfolier. [Kilde: Pytel, Steven G., et al. "Analyse af kobberbehandlinger og virkningerne på signalformering." I 2008 58. elektroniske komponenter og teknologikonference, s. 1144-1149. IEEE, 2008.]
Med disse processer har du et materiale, der let kan bruges i standardkortfremstillingsprocessen med minimal yderligere behandling.

Rullet annealet kobber

Rullede annealede kobberfolier vil passere en rulle kobberfolie gennem et par ruller, som vil koldrulle kobberpladen til den ønskede tykkelse. Roughness af det resulterende folieark varierer afhængigt af de rullende parametre (hastighed, tryk osv.).

Det resulterende ark kan være meget glat, og striationer er synlige på overfladen af ​​det rullede annealede kobberplade. Billederne nedenfor viser en sammenligning mellem en elektrodeposeret kobberfolie og en rullet annealeret folie.

PCB COPPS FOIL Sammenligning

Sammenligning af elektrodeposeret vs. rullet annealede folier.
Lavprofil kobber
Dette er ikke nødvendigvis en type kobberfolie, du vil fremstille med en alternativ proces. Lavprofilkobber er elektrodeposeret kobber, der behandles og modificeres med en mikro-rystende proces for at give meget lav gennemsnitlig ruhed med tilstrækkelig grov til vedhæftning til underlaget. Processerne til fremstilling af disse kobberfolier er normalt proprietære. Disse folier er ofte kategoriseret som ultra-lav profil (ULP), meget lav profil (VLP) og simpelthen lavprofil (LP, ca. 1 mikron gennemsnitlig ruhed).

Relaterede artikler ：

Hvorfor bruges kobberfolie i PCB -fremstilling?

Kobberfolie brugt i trykt kredsløbskort