Die PCB materiaal industrie het aansienlike hoeveelhede tyd bestee aan die ontwikkeling van materiale wat die laagste moontlike seinverlies bied. Vir hoëspoed- en hoëfrekwensieontwerpe sal verliese seinvoortplantingsafstand beperk en seine vervorm, en dit sal 'n impedansieafwyking skep wat in TDR-metings gesien kan word. Aangesien ons enige gedrukte stroombaanbord ontwerp en stroombane ontwikkel wat teen hoër frekwensies werk, kan dit aanloklik wees om te kies vir die gladste moontlike koper in alle ontwerpe wat jy skep.

Alhoewel dit waar is dat koperruwheid bykomende impedansieafwyking en verliese veroorsaak, hoe glad moet jou koperfoelie regtig wees? Is daar 'n paar eenvoudige metodes wat jy kan gebruik om verliese te oorkom sonder om ultra-gladde koper vir elke ontwerp te kies? Ons sal na hierdie punte in hierdie artikel kyk, asook waarna u kan kyk as u begin koop vir PCB-stapelmateriaal.

Soorte vanPCB Koperfoelie

Normaalweg as ons oor koper op PCB-materiaal praat, praat ons nie van die spesifieke tipe koper nie, ons praat net oor die grofheid daarvan. Verskillende koperneerleggingsmetodes produseer films met verskillende grofheidswaardes, wat duidelik in 'n skandeerelektronmikroskoop (SEM)-beeld onderskei kan word. As jy teen hoë frekwensies (gewoonlik 5 GHz WiFi of hoër) of teen hoë spoed gaan werk, let dan op die kopertipe wat in jou materiaaldatablad gespesifiseer word.

Maak ook seker dat jy die betekenis van Dk-waardes in 'n datablad verstaan. Kyk na hierdie podcast-bespreking met John Coonrod van Rogers om meer te wete te kom oor Dk-spesifikasies. Met dit in gedagte, kom ons kyk na sommige van die verskillende tipes PCB-koperfoelie.

Elektrodeponeer

In hierdie proses word 'n drom deur 'n elektrolitiese oplossing gedraai, en 'n elektrodeposisie-reaksie word gebruik om die koperfoelie op die drom te "groei". Soos die drom roteer, word die resulterende koperfilm stadig op 'n roller toegedraai, wat 'n aaneenlopende vel koper gee wat later op 'n laminaat gerol kan word. Die dromkant van die koper sal in wese ooreenstem met die grofheid van die drom, terwyl die blootgestelde kant baie growwer sal wees.

Elektrodeponeerde PCB koperfoelie

Geelektrodeponeerde koperproduksie.
Om in 'n standaard PCB-vervaardigingsproses gebruik te word, sal die growwe kant van die koper eers aan 'n glashars-diëlektrikum gebind word. Die oorblywende blootgestelde koper (dromkant) sal doelbewus chemies (bv. met plasma-ets) geroer moet word voordat dit in die standaard koperbeklede lamineringsproses gebruik kan word. Dit sal verseker dat dit aan die volgende laag in die PCB-stapel gebind kan word.

Oppervlakbehandelde elektrodeponeerde koper

Ek ken nie die beste term wat al die verskillende tipes oppervlak behandel wat insluit niekoperfolies, dus bogenoemde opskrif. Hierdie kopermateriale is veral bekend as omgekeerde behandelde foelies, hoewel twee ander variasies beskikbaar is (sien hieronder).

Omgekeerde behandelde foelies gebruik 'n oppervlakbehandeling wat aan die gladde kant (dromkant) van 'n elektrodeponeerde koperplaat toegedien word. 'n Behandelingslaag is net 'n dun laag wat die koper doelbewus grof maak, so dit sal groter adhesie aan 'n diëlektriese materiaal hê. Hierdie behandelings dien ook as 'n oksidasieversperring wat korrosie voorkom. Wanneer hierdie koper gebruik word om gelamineerde panele te skep, word die behandelde kant aan die diëlektrikum gebind, en die oorblywende growwe kant bly blootgestel. Die blootgestelde kant sal geen addisionele grofwerk nodig hê voor ets nie; dit sal reeds genoeg krag hê om aan die volgende laag in die PCB-stapel te bind.

Drie variasies op omgekeerde behandelde koperfoelie sluit in:

Hoë temperatuur verlenging (HTE) koperfoelie: Dit is 'n elektrodeponeerde koperfoelie wat aan IPC-4562 Graad 3 spesifikasies voldoen. Die blootgestelde gesig word ook met 'n oksidasieversperring behandel om korrosie tydens berging te voorkom.
Dubbel-behandelde foelie: In hierdie koperfoelie word die behandeling aan beide kante van die film toegepas. Hierdie materiaal word soms drom-kant behandelde foelie genoem.
Resistiewe koper: Dit word gewoonlik nie as 'n oppervlakbehandelde koper geklassifiseer nie. Hierdie koperfoelie gebruik 'n metaalbedekking oor die mat kant van die koper, wat dan tot die verlangde vlak ruw gemaak word.
Oppervlakbehandelingstoediening in hierdie kopermateriale is eenvoudig: die foelie word deur bykomende elektrolietbaddens gerol wat 'n sekondêre koperplatering aanbring, gevolg deur 'n versperringsaadlaag, en laastens 'n teenverkleuringslaag.

PCB koper foelie

Oppervlakbehandelingsprosesse vir koperfolies. [Bron: Pytel, Steven G., et al. "Analise van koperbehandelings en die uitwerking op seinvoortplanting." In 2008 58ste Elektroniese Komponente en Tegnologie Konferensie, pp. 1144-1149. IEEE, 2008.]
Met hierdie prosesse het jy 'n materiaal wat maklik gebruik kan word in die standaard bordvervaardigingsproses met minimale bykomende verwerking.

Gerolde uitgegloeide koper

Gerolde uitgegloeide koperfoelies sal 'n rol koperfoelie deur 'n paar rollers laat, wat die koperblad tot die verlangde dikte koudrol. Die grofheid van die resulterende foelievel sal wissel na gelang van die rolparameters (spoed, druk, ens.).

Die resulterende plaat kan baie glad wees, en strepe is sigbaar op die oppervlak van die gerol-uitgloeiende koperplaat. Die beelde hieronder toon 'n vergelyking tussen 'n elektrodeponeerde koperfoelie en 'n gerol-gegloeide foelie.

PCB koperfoelie vergelyking

Vergelyking van elektrodeponeerde vs. gerol-gegloeide foelieë.
Lae-profiel koper
Dit is nie noodwendig 'n tipe koperfoelie wat jy met 'n alternatiewe proses sou vervaardig nie. Laeprofielkoper is elektrodeponeerde koper wat met 'n mikro-ruwmaakproses behandel en gemodifiseer word om 'n baie lae gemiddelde grofheid te verskaf met voldoende ruwering vir adhesie aan die substraat. Die prosesse vir die vervaardiging van hierdie koperfolies is gewoonlik eie. Hierdie foelies word dikwels gekategoriseer as ultra-lae profiel (ULP), baie lae profiel (VLP), en bloot lae-profiel (LP, ongeveer 1 mikron gemiddelde grofheid).

Verwante artikels:

Waarom word koperfoelie in PCB-vervaardiging gebruik?

Koperfoelie gebruik in gedrukte stroombaanbord