La indústria de materials PCB ha dedicat una gran quantitat de temps a desenvolupar materials que proporcionen una pèrdua de senyal més baixa. Per a dissenys d’alta velocitat i d’alta freqüència, les pèrdues limitaran la distància de propagació del senyal i els senyals de distorsió, i crearà una desviació d’impedància que es pot veure en les mesures de TDR. A mesura que dissenyem qualsevol placa de circuit imprès i desenvolupem circuits que funcionin a freqüències més altes, pot ser que sigui temptador optar pel coure més suau possible en tots els dissenys que creeu.

Tot i que és cert que la rugositat del coure crea una desviació i pèrdues addicionals d’impedància, com de suavitat necessita ser realment el vostre paper de coure? Hi ha alguns mètodes senzills que podeu utilitzar per superar les pèrdues sense seleccionar el coure ultra suau per a cada disseny? Veurem aquests punts en aquest article, així com el que podeu buscar si comenceu a comprar materials de pila de PCB.

Tipus dePaper de coure PCB

Normalment quan parlem de coure en materials PCB, no parlem del tipus específic de coure, només parlem de la seva rugositat. Diferents mètodes de deposició de coure produeixen pel·lícules amb diferents valors de rugositat, que es poden distingir clarament en una imatge de microscopi electrònic d’escaneig (SEM). Si voleu operar a altes freqüències (normalment WiFi de 5 GHz o més) o a velocitats elevades, presteu atenció al tipus de coure especificat al vostre full de dades de material.

A més, assegureu -vos d’entendre el significat dels valors de DK en un full de dades. Mireu aquesta discussió en podcast amb John Coonrod de Rogers per obtenir més informació sobre les especificacions de DK. Tenint això en compte, mirem alguns dels diferents tipus de paper de coure PCB.

Electrodepositat

En aquest procés, es gira un tambor a través d’una solució electrolítica i s’utilitza una reacció d’electrodeposició per “cultivar” la làmina de coure al tambor. A mesura que el tambor gira, la pel·lícula de coure resultant s’embolica lentament sobre un corró, donant una làmina contínua de coure que després es pot enrotllar sobre un laminat. El costat del tambor del coure coincidirà essencialment amb la rugositat del tambor, mentre que el costat exposat serà molt més dur.

Paper de coure de PCB electrodepositat

Producció de coure electrodeposit.
Per utilitzar-lo en un procés de fabricació de PCB estàndard, el costat rugós del coure s’enllaçarà primer a un dielèctric de residus de vidre. El coure exposat restant (costat del tambor) haurà de ser rugit intencionadament químicament (per exemple, amb gravat de plasma) abans que es pugui utilitzar en el procés estàndard de laminació de coure. D’aquesta manera s’assegurarà que es pugui unir a la següent capa de la pila PCB.

Coure electrodepositat per superfície

No sé el millor terme que engloba tots els diferents tipus de superfície tractatsFoles de coure, per tant, l’encapçalament anterior. Aquests materials de coure són més coneguts com a làmines tractades inverses, tot i que hi ha dues altres variacions disponibles (vegeu més avall).

Les làmines tractades inverses utilitzen un tractament de superfície que s’aplica al costat llis (costat del tambor) d’una làmina de coure electrodepositada. Una capa de tractament és només un recobriment prim que renta intencionadament el coure, de manera que tindrà una adhesió més gran a un material dielèctric. Aquests tractaments també actuen com una barrera d’oxidació que impedeix la corrosió. Quan aquest coure s’utilitza per crear panells laminats, el costat tractat s’uneix al dielèctric i el costat rugós sobrant es manté exposat. El costat exposat no necessitarà cap toc addicional abans de gravar; Ja tindrà prou força per unir -se a la següent capa de la pila PCB.

Tres variacions en paper de coure tractats inversos inclouen:

Allargament d’allargament a temperatura (HTE) Foil de coure: es tracta d’un paper de coure electrodepositat que compleix les especificacions IPC-4562 de grau 3. La cara exposada també es tracta amb una barrera d’oxidació per evitar la corrosió durant l’emmagatzematge.
Foil de doble tracte: En aquesta làmina de coure, el tractament s’aplica a les dues cares de la pel·lícula. De vegades, aquest material s’anomena paper tractat al costat del tambor.
Coure resistiu: normalment no es classifica com a coure tractat amb superfície. Aquesta làmina de coure utilitza un recobriment metàl·lic sobre el costat mat del coure, que després s’enrotlla fins al nivell desitjat.
L’aplicació de tractament de superfície en aquests materials de coure és senzilla: la làmina s’enrotlla a través de banys d’electròlits addicionals que apliquen una xapa de coure secundària, seguida d’una capa de llavors de barrera i, finalment, d’una capa de pel·lícula anti-tarnish.

Paper de coure PCB

Processos de tractament de superfície per a làmines de coure. [Font: Pytel, Steven G., et al. "Anàlisi dels tractaments de coure i els efectes sobre la propagació del senyal." El 2008, la 58a conferència de components electrònics i tecnologia, pp. 1144-1149. IEEE, 2008.]
Amb aquests processos, teniu un material que es pot utilitzar fàcilment en el procés de fabricació de taulers estàndard amb un processament addicional mínim.

Coure enrotllat enrotllat

Les làmines de coure enrotllades enrotllades passaran un rotlle de paper de coure a través d’un parell de rodets, que enrotllaran la làmina de coure en fred fins al gruix desitjat. La rugositat del full de làmina resultant variarà en funció dels paràmetres de rodament (velocitat, pressió, etc.).

La làmina resultant pot ser molt suau i les estriacions són visibles a la superfície de la làmina de coure enrotllada. Les imatges de sota mostren una comparació entre una làmina de coure electrodepositada i una làmina enrotllada.

Comparació de paper de coure PCB

Comparació de làmines electrodeposades i enrotllades enrotllades.
Coure de baix perfil
Aquest no és necessàriament un tipus de paper de coure que fabricaria amb un procés alternatiu. El coure de baix perfil és un coure electrodepositat que es tracta i es modifica amb un procés de micro-brotació per proporcionar una rugositat mitjana molt baixa amb una rugositat suficient per a l’adhesió al substrat. Els processos per fabricar aquestes làmines de coure normalment són propietaris. Aquestes làmines sovint es classifiquen com a perfil ultra-baix (ULP), de perfil molt baix (VLP) i simplement de baix perfil (LP, aproximadament 1 microna rugositat).

Articles relacionats ：

Per què s’utilitza el paper de coure en la fabricació de PCB?

Paper de coure usat a la placa de circuit imprès