De industrie van de PCB -materialen heeft aanzienlijke hoeveelheden tijd besteed aan het ontwikkelen van materialen die het laagst mogelijk signaalverlies bieden. Voor hoge snelheids- en hoogfrequente ontwerpen zullen verliezen de signaalpropagatieafstand beperken en signalen vervormen, en het zal een impedantieafwijking creëren die te zien is in TDR -metingen. Terwijl we elke printplaat ontwerpen en circuits ontwikkelen die bij hogere frequenties werken, kan het verleidelijk zijn om te kiezen voor het soepelst mogelijke koper in alle ontwerpen die u maakt.

Hoewel het waar is dat koperen ruwheid extra impedantieafwijking en verliezen creëert, hoe soepel moet je koperen folie echt zijn? Zijn er enkele eenvoudige methoden die u kunt gebruiken om verliezen te overwinnen zonder ultra-glad koper voor elk ontwerp te selecteren? We zullen deze punten in dit artikel bekijken, evenals wat u kunt zoeken als u begint te winkelen voor PCB -stackup -materialen.

SoortenPCB koperen folie

Normaal gesproken hebben we het als we over koper op PCB -materialen praten, niet over het specifieke type koper, alleen over de ruwheid ervan. Verschillende methoden voor koperafzetting produceren films met verschillende ruwheidwaarden, die duidelijk kunnen worden onderscheiden in een scanning elektronenmicroscoop (SEM) -afbeelding. Als u op hoge frequenties gaat werken (normaal gesproken 5 GHz wifi of hoger) of op hoge snelheden, let dan op het kopertype dat is opgegeven in uw materiaalgegevensasheet.

Zorg er ook voor dat u de betekenis van DK -waarden in een datasheet begrijpt. Bekijk deze podcastdiscussie met John Coonrod van Rogers voor meer informatie over DK -specificaties. Laten we met dat in gedachten kijken naar enkele van de verschillende soorten PCB -koperfolie.

Elektrodeposited

In dit proces wordt een trommel gesponnen door een elektrolytische oplossing en wordt een elektrodepositie -reactie gebruikt om de koperen folie op de trommel te "laten groeien". Terwijl de trommel roteert, wordt de resulterende koperen film langzaam op een roller gewikkeld, waardoor een continu vel koper wordt gegeven dat later op een laminaat kan worden gerold. De drumzijde van het koper zal in wezen overeenkomen met de ruwheid van de trommel, terwijl de blootgestelde zijde veel ruwer zal zijn.

Elektrodeposited PCB koperen folie

Elektrodeposited koperen productie.
Om te worden gebruikt in een standaard PCB-fabricageproces, zal de ruwe zijde van het koper eerst worden gebonden aan een diëlektrisch met glasreserve. Het resterende blootgestelde koper (trommelzijde) moet chemisch opzettelijk worden geruwd (bijv. Met plasma -etsen) voordat het kan worden gebruikt in het standaard koperen geklede lamineringsproces. Dit zorgt ervoor dat het kan worden gebonden aan de volgende laag in de PCB -stapel.

Oppervlakte behandeld elektrodeposited koper

Ik weet niet de beste term die alle verschillende soorten op het oppervlak behandeld omvatkoperen folies, dus de bovenstaande kop. Deze koperen materialen zijn het best bekend als omgekeerde behandelde folies, hoewel er twee andere variaties beschikbaar zijn (zie hieronder).

Omgekeerde behandelde folies gebruiken een oppervlaktebehandeling die wordt aangebracht op de gladde zijde (trommelzijde) van een elektrodeposited koperen plaat. Een behandelingslaag is slechts een dunne coating die het koper opzettelijk ruw maakt, dus het zal een grotere hechting hebben aan een diëlektrisch materiaal. Deze behandelingen werken ook als een oxidatiebarrière die corrosie voorkomt. Wanneer dit koper wordt gebruikt om laminaatpanelen te maken, wordt de behandelde zijde aan het diëlektricum gebonden en blijft de overgebleven ruwe zijde blootgesteld. De blootgestelde zijde heeft geen extra ruwheid nodig voordat hij etsen; Het zal al voldoende kracht hebben om te binden aan de volgende laag in de PCB -stapel.

Drie variaties op omgekeerd behandelde koperen folie zijn onder meer:

High Temperature Elongation (HTE) koperen folie: dit is een elektrodeposited koperen folie die voldoet aan IPC-4562 Grade 3-specificaties. Het blootgestelde gezicht wordt ook behandeld met een oxidatiebarrière om corrosie tijdens opslag te voorkomen.
Dubbel behandelde folie: in deze koperen folie wordt de behandeling toegepast op beide zijden van de film. Dit materiaal wordt soms met drumzijde behandelde folie genoemd.
Resistief koper: dit wordt normaal niet geclassificeerd als een oppervlakte behandeld koper. Deze koperen folie maakt gebruik van een metalen coating over de matte kant van het koper, dat vervolgens wordt geruwd tot het gewenste niveau.
Toepassing van de oppervlaktebehandeling in deze koperen materialen is eenvoudig: de folie wordt door extra elektrolytbaden gerold die een secundaire koperen plating aanbrengen, gevolgd door een barrièrezaadlaag en uiteindelijk een anti-tarnish filmlaag.

PCB koperen folie

Oppervlaktebehandelingsprocessen voor koperen folies. [Bron: Pytel, Steven G., et al. "Analyse van koperen behandelingen en de effecten op signaalvoortplanting." In 2008 58e elektronische componenten en technologieconferentie, pp. 1144-1149. IEEE, 2008.]
Met deze processen heeft u een materiaal dat eenvoudig kan worden gebruikt in het standaardbordfabricageproces met minimale extra verwerking.

Opgerolgend koper

Opgerolde gekopelde koperen folies passeren een rol koperen folie door een paar rollen, die het koperen blad koud in de gewenste dikte zullen rollen. De ruwheid van het resulterende folieblad zal variëren afhankelijk van de rollende parameters (snelheid, druk, enz.).

Het resulterende vel kan zeer glad zijn en strepen zijn zichtbaar op het oppervlak van het opgerolde gekopelde koperen plaat. De onderstaande afbeeldingen tonen een vergelijking tussen een elektrodeposited koperen folie en een opgerolde gejaleerde folie.

PCB koperfolie Vergelijking

Vergelijking van elektrodeposited versus opgerolde gejarde folies.
Low-profile koper
Dit is niet noodzakelijk een soort koperen folie die je zou fabriceren met een alternatief proces. Low-profile koper is elektrodeposited koper dat wordt behandeld en gemodificeerd met een micro-renteproces om een ​​zeer lage gemiddelde ruwheid te bieden met voldoende ruwheid voor hechting aan het substraat. De processen voor de productie van deze koperen folies zijn normaal gesproken eigendom. Deze folies worden vaak gecategoriseerd als ultra-laag profiel (ULP), zeer laag profiel (VLP) en eenvoudigweg low-profile (LP, ongeveer 1 micron gemiddelde ruwheid).

Gerelateerde artikelen:

Waarom wordt koperfolie gebruikt bij de productie van PCB?

Koperen folie gebruikt in een printplaat gedrukte printplaat