Индустрия материалов PCB потратила значительное количество времени на разработку материалов, которые обеспечивают наименьшую возможную потерю сигнала. Для высокоскоростных и высокочастотных конструкций потери будут ограничивать расстояние распространения сигнала и искажать сигналы, и это создаст импедансное отклонение, которое можно увидеть при измерениях TDR. Когда мы разрабатываем любую печатную плату и разрабатываем цепи, которые работают на более высоких частотах, может быть заманчиво выбрать самую плавную медь во всех конструкциях, которые вы создаете.

Хотя это правда, что шероховатость меди создает дополнительное отклонение импеданса и потери, насколько гладкой должна быть ваша медная фольга? Есть ли некоторые простые методы, которые вы можете использовать для преодоления потерь, не выбирая ультра-гладкую медь для каждого дизайна? Мы рассмотрим эти точки в этой статье, а также на то, что вы можете искать, если вы начнете покупать материалы Stackup PCB.

ТипыPCB Медная фольга

Обычно, когда мы говорим о медных материалах на материалах печатной платы, мы не говорим о конкретном типе меди, мы говорим только о его шероховатости. Различные методы осаждения меди создают пленки с различными значениями шероховатости, которые можно четко различить на изображении сканирующего электронного микроскопа (SEM). Если вы собираетесь работать на высоких частотах (обычно 5 ГГц WiFi или выше) или на высоких скоростях, обратите внимание на тип меди, указанный в вашем материале.

Кроме того, не забудьте понять значение значений DK в таблице данных. Посмотрите эту дискуссию подкаста с Джоном Кунродом из Роджерса, чтобы узнать больше о спецификациях DK. Имея это в виду, давайте посмотрим на некоторые из различных типов медной фольги PCB.

Электродепос

В этом процессе барабан прокручивается через электролитический раствор, и реакция электроопущения используется для «выращивания» медной фольги на барабан. Когда барабан вращается, полученная медная пленка медленно обернута на ролик, давая непрерывный лист меди, который впоследствии можно свернуть на ламинат. Драмка на барабане по существу будет соответствовать шероховатости барабана, в то время как обнаженная сторона будет намного грубее.

Электродепозированная медная фольга PCB

Электродепозированное производство меди.
Для использования в стандартном процессе изготовления печатной платы, грубая сторона меди будет сначала связана с диэлектриком стеклянного резина. Оставшаяся открытая медь (сторона барабана) должна быть намеренно шероховатой химически (например, с травлением в плазме), прежде чем ее можно будет использовать в стандартном процессе ламинирования с медной кладкой. Это гарантирует, что он может быть связан с следующим уровнем в стеке PCB.

Поверхностно-обработанная электроодепозированная медь

Я не знаю лучший термин, который охватывает все различные типы обработанных поверхностимедная фольга, таким образом, вышеупомянутый заголовок. Эти медные материалы наиболее известны как обработанные фольги, хотя доступны два других вариации (см. Ниже).

Обработанная обработанная фольга использует обработку поверхности, которая наносится на гладкую сторону (сторона барабана) электроодепционного медного листа. Лечебный слой - это всего лишь тонкое покрытие, которое намеренно шероховится на медь, поэтому он будет иметь большую адгезию диэлектрическому материалу. Эти обработки также действуют как окисляющий барьер, который предотвращает коррозию. Когда эта медь используется для создания ламинированных панелей, обработанная сторона связана с диэлектриком, а оставшаяся грубая сторона остается открытой. Открытая сторона не потребует дополнительной шероховатой до травления; У него уже будет достаточно прочности, чтобы связаться со следующим слоем в стеке печатных плат.

Три вариации на обратном обработанной медной фольге включают:

Медная фольга с высокой температурой (HTE): это электроодепционная медная фольга, которая соответствует спецификациям IPC-4562 степени 3. Открытая поверхность также обрабатывается окисленным барьером для предотвращения коррозии во время хранения.
Двойная обработанная фольга: в этой медной фольге лечение применяется к обеим сторонам пленки. Этот материал иногда называют фольгой, обработанной на стороне барабана.
Резистивная медь: это обычно не классифицируется как медная, обработанная поверхностью. Эта медная фольга использует металлическое покрытие по матовой стороне меди, которое затем шероховано до желаемого уровня.
Применение обработки поверхности в этих медных материалах является простым: фольга катится через дополнительные электролитные ванны, которые применяют вторичное медное покрытие, за которым следует слой барьерного семян и, наконец, анти-тормозную пленку.

PCB Медная фольга

Процессы обработки поверхности для медной фольги. [Источник: Pytel, Steven G., et al. «Анализ лечения меди и влияние на распространение сигнала». В 2008 году 58-я электронная компоненты и технологическая конференция, стр. 1144-1149. IEEE, 2008.]
С помощью этих процессов у вас есть материал, который можно легко использовать в стандартном процессе изготовления платы с минимальной дополнительной обработкой.

Скалеванная медная медь

Медная фольга с обмороженной аннулированием пропустит рулет медной фольги через пару роликов, что приведет к холодному медному листу до желаемой толщины. Шероховатость полученного листа фольги будет варьироваться в зависимости от параметров прокатки (скорость, давление и т. Д.).

Полученный лист может быть очень гладким, а полосы видны на поверхности медного листа, аннулированного на раскатывании. На изображениях ниже показано сравнение между электрооборотной медной фольгой и фольгой, заполненной свернутыми.

Сравнение медной фольги печатной платы

Сравнение электроодептозированных и развертанных фольг.
Низкопрофильная медь
Это не обязательно тот тип медной фольги, которую вы бы изготовили с помощью альтернативного процесса. Низкопрофильная медь представляет собой электроодепозированную медь, которая обрабатывается и модифицируется с помощью микросхульвенного процесса, чтобы обеспечить очень низкую среднюю шероховатость с достаточной шероховатой для адгезии к субстрату. Процессы производства этой медной фольги обычно являются запатентованными. Эти фольги часто классифицируются как ультра-низкий профиль (ULP), очень низкий профиль (VLP) и просто низкопрофильный (LP, приблизительно 1 средняя шероховатость).

Связанные статьи:

Почему медная фольга используется в производстве печатной платы?

Медная фольга, используемая в печатной плате