Industrija materialov PCB je porabila veliko časa za razvoj materialov, ki zagotavljajo najnižjo možno izgubo signala. Za modele visoke hitrosti in visoke frekvence bodo izgube omejile razdaljo razdalje signala in izkrivljale signale ter ustvarile odstopanje impedance, ki ga je mogoče videti pri meritvah TDR. Ko oblikujemo katero koli tiskano vezje in razvijamo vezja, ki delujejo pri višjih frekvencah, se bo morda zavzemalo za najglavši možni baker v vseh modelih, ki jih ustvarite.

Čeprav je res, da hrapavost bakra ustvarja dodatno odstopanje impedance in izgube, kako gladka mora biti vaša bakrena folija res? Ali lahko uporabite nekaj preprostih metod za premagovanje izgub, ne da bi izbrali ultra gladek baker za vsak dizajn? Te točke bomo pogledali v tem članku in kaj lahko iščete, če začnete nakupovati materiale za zlaganje PCB.

VrstePCB bakrena folija

Običajno, ko govorimo o bakra na materialih PCB, ne govorimo o določeni vrsti bakra, govorimo le o njegovi hrapavosti. Različne metode nalaganja bakra ustvarjajo filme z različnimi vrednostmi hrapavosti, ki jih je mogoče jasno razlikovati na sliki skenirajočega elektronskega mikroskopa (SEM). Če boste delovali pri visokih frekvencah (običajno 5 GHz WiFi ali več) ali z visokimi hitrostmi, bodite pozorni na vrsto bakra, določeno v vašem podatkovnem listu materiala.

Prav tako se prepričajte, da razumete pomen vrednosti DK v podatkovnem listu. Oglejte si to razpravo o podcastu z Johnom Coonrodom od Rogersa, če želite izvedeti več o specifikacijah DK. Glede na to si oglejmo nekatere različne vrste bakrene folije PCB.

Elektrodepozirana

V tem procesu se boben vrti skozi elektrolitsko raztopino in za "gojenje" bakrene folije na boben se uporablja reakcija elektrodepozicije. Ko se boben vrti, je nastali bakreni film počasi zavit na valj, kar daje neprekinjen list bakra, ki ga je mogoče kasneje valjati na laminat. Bobnska stran bakra se bo v bistvu ujemala s hrapavostjo bobna, medtem ko bo izpostavljena stran veliko bolj groba.

Elektrodepozirana bakrena folija PCB

Elektrodepozirana proizvodnja bakra.
Za uporabo v standardnem postopku izdelave PCB se bo groba stran bakra najprej vezala na dielektrik iz stekla. Preostali izpostavljeni baker (bobnasta stran) bo treba kemično (npr. S plazemskim jedrjem) namerno hrabro, preden ga bomo lahko uporabili v standardnem postopku laminacije bakra. To bo zagotovilo, da se lahko poveže na naslednjo plast v zložju PCB.

Površinsko obdelani elektrodepoziran baker

Ne poznam najboljšega izraza, ki zajema vse različne vrste površinskih obdelanihbakrene folije, tako zgornji naslov. Ti bakreni materiali so najbolj znani kot reverzno obdelane folije, čeprav sta na voljo še dve različici (glejte spodaj).

Reverzno obdelane folije uporabljajo površinsko obdelavo, ki se nanese na gladko stran (bobna) elektrodepoziranega bakrenega lista. Plast čiščenja je le tanka prevleka, ki namerno grobi baker, zato bo imel večjo oprijem dielektričnega materiala. Ta obdelava delujejo tudi kot oksidacijska ovira, ki preprečuje korozijo. Ko se ta baker uporablja za ustvarjanje laminatnih plošč, je obdelana stran vezana na dielektrik in ostanka grobe strani ostane izpostavljena. Izpostavljena stran pred jedkanjem ne bo potrebovala nobenega dodatnega grobega; Že bo imel dovolj moči, da se bo povezal z naslednjim slojem v skladu PCB.

Tri različice na reverzno obdelani bakreni foliji vključujejo:

Bakrena folija z visoko temperaturo (HTE): To je elektrodepozirana bakrena folija, ki je v skladu s specifikacijami IPC-4562 stopnje 3. Izpostavljeni obraz se zdravi tudi z oksidacijsko pregrado, da se prepreči korozija med skladiščenjem.
Dvojno obdelano folijo: V tej bakreni foliji se zdravljenje uporablja na obeh straneh filma. Ta material se včasih imenuje folija, obdelana na bobnem.
Uporovni baker: To običajno ni razvrščeno kot površinsko obdelani baker. Ta bakrena folija uporablja kovinsko prevleko nad mat strani bakra, ki se nato zgrozi na želeno raven.
Uporaba površinske obdelave v teh bakrenih materialih je preprosta: folija se valja skozi dodatne elektrolitne kopeli, ki nanesejo sekundarno bakreno oblogo, ki ji sledi plast pregradnega semena in na koncu protiturni film.

PCB bakrena folija

Procesi površinske obdelave za bakrene folije. [Vir: Pytel, Steven G. et al. "Analiza obdelave bakra in učinke na širjenje signala." Leta 2008 58. konferenca o elektronskih komponentah in tehnologiji, str. 1144-1149. IEEE, 2008.]
S temi procesi imate material, ki ga je mogoče enostavno uporabiti v standardnem postopku izdelave plošče z minimalno dodatno obdelavo.

Z valjani baker

Zvit zbrane bakrene folije bodo skozi par valjev prenesle zvitek bakrene folije, ki bo hladno vrgel bakreno pločevino do želene debeline. Hrapavost nastalega lista folije se bo razlikovala glede na parametre valjanja (hitrost, tlak itd.).

Nastali list je lahko zelo gladka, na površini valjane bakrene pločevine pa so vidne striže. Spodnje slike prikazujejo primerjavo med elektrodepozirano bakreno folijo in valjano folijo.

Primerjava bakrene folije PCB

Primerjava elektrodepoziranih v primerjavi z valjanimi folijami.
Nizko profilni baker
To ni nujno vrsta bakrene folije, ki bi jo izdelali z alternativnim postopkom. Nizko profilni baker je elektrodepoziran baker, ki ga obdelamo in spreminjamo s postopkom mikro-rougheninga, da se zagotovi zelo nizka povprečna hrapavost z zadostno grobo za adhezijo na podlagi. Procesi za izdelavo teh bakrenih folij so običajno lastniški. Te folije so pogosto razvrščene kot ultra nizki profil (ULP), zelo nizek profil (VLP) in preprosto nizko profilna (LP, približno 1 mikrona povprečna hrapavost).

Povezani članki:

Zakaj se bakrena folija uporablja pri proizvodnji PCB?

Bakrena folija, ki se uporablja na tiskanem vezju