Industrija PCB materijala potrošila je značajne količine vremena u razvoju materijala koji pružaju najniži mogući gubitak signala. Za velike brzine i visoke frekvencije, gubici će ograničiti distancu za širenje signala i izobličiti signale i stvorit će odstupanje impedancije koje se može vidjeti u TDR mjerenjima. Dok dizajniramo bilo kakvu ispisanu ploču i razvijamo krugove koji rade na višim frekvencijama, može biti primamljivo da se odlučite za glatko moguće bakar u svim dizajnom koje stvarate.

Iako je istina da hrapavost bakra stvara dodatnu odstupanje i gubitke impedance, koliko glatko zaista treba biti vaša bakrena folija? Postoje li neke jednostavne metode koje možete koristiti za prevladavanje gubitaka bez odabira ultra-glatkih bakara za svaki dizajn? Na ove točke ćemo pogledati u ovom članku, kao i ono što možete potražiti ako započnete kupovinu za materijale za slaganje PCB-a.

TipoviPCB bakrena folija

Normalno kada razgovaramo o bakaru na PCB materijalima, ne govorimo o specifičnoj vrsti bakra, govorimo samo o njenoj hrabovosti. Različite metode taloženja bakra proizvode filmove s različitim vrijednostima hrapavosti, koje se mogu jasno razlikovati u skeniranju elektronskom mikroskopom (SEM). Ako ćete raditi na visokim frekvencijama (normalno 5 GHz WiFi ili više) ili pri velikim brzinama, obratite pažnju na vrstu bakra navedenog u vašem materijalu.

Također, obavezno shvatite značenje DK vrijednosti u listu podataka. Pogledajte ovu podstanu raspravu sa John Coonrodom iz Rogera da biste saznali više o DK specifikacijama. Imajući to u vidu, pogledajmo neke različite vrste PCB bakrene folije.

Elektrodepoziran

U ovom se procesu, bubanj se vrti kroz elektrolitičko rješenje, a reakcija elektrodepozicije koristi se za "rastu" bakrene folije na bubanj. Kako se bubanj rotira, rezultirajući bakrenim filmom polako se omota na valjak, što daje kontinuirani list bakra koji se kasnije može prevrnuti na laminat. Bubanj stranu bakra u osnovi će se podudarati s hrapavošću bubnja, dok će izložena strana biti puno ružnije.

Elektrodetirana PCB bakrena folija

Elektrodetirana proizvodnja bakra.
Da bi se koristio u standardnom postupku izrade PCB-a, gruba strana bakra prvo će biti vezana na dielektriku staklene smole. Preostali izloženi bakar (strana bubnja) morat će se namjerno hraniti hemijski (npr., S plazmom jetkanjem) prije nego što se može koristiti u standardnom procesu laminiranja bakra. To će osigurati da se može vezati na sljedeći sloj u kocki za PCB.

Površinski tretirani elektrodeposirani bakar

Ne znam najbolji pojam koji obuhvaća sve različite vrste obrađenih površinabakrene folije, pa gore navedeni naslov. Ovi bakarni materijali najpoznatiji su kao obrnuto obrađene folije, iako su dostupna još dvije varijacije (vidi dolje).

Folije za obrnute tretirane koriste površinski tretman koji se nanosi na glatku stranu (bubanj) elektrodepiranog bakra. Sloj liječenja je samo tanak premaz koji namjerno narušava bakar, tako da će imati veće prijanjanje na dielektrični materijal. Ovi tretmani djeluju i kao oksidacijska barijera koja sprečava koroziju. Kada se ovaj bakar koristi za stvaranje laminatnih ploča, tretirana strana se veže na dielektriku, a ostatak gruba strana ostaje izložena. Izložena strana neće trebati dodatno prisuti prije jetkanja; Već će imati dovoljno snage za povezivanje na sljedeći sloj u kockicu PCB.

Tri varijacije na obrnutoj obrađenoj bakreni foliju uključuju:

Izduživanje visokog temperature (hte) bakrena folija: Ovo je elektrodeposadna bakrena folija koja je u skladu sa IPC-4562 specifikacijama razreda 3. Izloženo lice tretira se i o oksidacijskom barijerom kako bi se spriječilo koroziju tokom skladištenja.
Dvostruka obrađena folija: U ovoj bakrenoj foliji, tretman se nanosi na obje strane filma. Ovaj materijal se ponekad naziva folija za tretirana bubnja.
Otporni bakar: Ovo se obično ne klasificira kao površinski tretirani bakar. Ova bakrena folija koristi metalni premaz preko matične strane bakra, što se zatim hrapava na željeni nivo.
Primjena obrade površina u ovim bakrenim materijalima je jednostavna: folija se valjala kroz dodatne elektrolitne kupke koje primjenjuju sekundarni bakreni oblaganje, a slijedi sloj barijere i konačno anti-tarni filmski sloj.

PCB bakrena folija

Programi obrade površina za bakrene folije. [Izvor: Pytel, Steven G., i dr. "Analiza tretmana bakra i efekte na širenje signala." 2008. godine 58. elektroničke komponente i tehnološko konferencija, str. 1144-1149. IEEE, 2008.]
Pomoću ovih procesa imate materijal koji se može lako koristiti u procesu izrade standardnih ploča uz minimalnu dodatnu obradu.

Bakar u valjani

Valjane žarene bakrene folije proći će kotrljanje bakrene folije kroz par valjci, koji će hladno prevrtati bakrenu listu na željenu debljinu. Grubost rezultirajuće folije će se razlikovati ovisno o parametrima valjanja (brzina, pritiska itd.).

Rezultirajuća lista može biti vrlo glatka, a striacije su vidljive na površini bakra u valjanom žaru. Slike u nastavku pokazuju usporedbu elektrodeposicene bakrene folije i valjane žarene folije.

Upoređivanje PCB bakrene folije

Usporedba elektrodepoziranih folija u obliku valjane.
Bakar niskog profila
Ovo nije nužno vrsta bakrene folije koje biste izvršili alternativnim procesom. Bakar sa niskim profilom je elektrodeposljeni bakar koji se tretira i modificira se postupkom mikro rasprostovanja kako bi se omogućila vrlo niska prosječna hrapavost s dovoljno prisuti za prijanjanje na podlogu. Procesi za proizvodnju ovih bakrenih folija obično su vlasnici. Ove su folije često kategorizirani kao ultra-niski profil (ULP), vrlo nizak profil (VLP) i jednostavno nizak profil (LP, otprilike 1 mikrona prosječna hrapavost).

Vezani članci:

Zašto se bakrena folija koristi u proizvodnji PCB-a?

Bakrena folija koja se koristi u tiskanoj ploči