Vrste bakrene folije PCB za visokofrekvenčno oblikovanje

Industrija materialov PCB je porabila veliko časa za razvoj materialov, ki zagotavljajo najmanjšo možno izgubo signala.Pri visokohitrostnih in visokofrekvenčnih zasnovah bodo izgube omejile razdaljo širjenja signala in izkrivile signale ter ustvarile odstopanje impedance, ki ga je mogoče videti pri meritvah TDR.Ker oblikujemo katero koli tiskano vezje in razvijamo vezja, ki delujejo na višjih frekvencah, je morda skušnjava, da se odločimo za čim bolj gladek baker v vseh oblikah, ki jih ustvarite.

PCB COPPER FOIL (2)

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

VrstePCB bakrena folija

Običajno, ko govorimo o bakru na materialih PCB, ne govorimo o specifični vrsti bakra, govorimo le o njegovi hrapavosti.Različne metode nanašanja bakra proizvajajo filme z različnimi vrednostmi hrapavosti, ki jih je mogoče jasno ločiti na sliki skenirnega elektronskega mikroskopa (SEM).Če boste delovali pri visokih frekvencah (običajno 5 GHz WiFi ali več) ali pri visokih hitrostih, bodite pozorni na vrsto bakra, ki je navedena v vašem podatkovnem listu.

Prav tako se prepričajte, da razumete pomen vrednosti Dk v podatkovnem listu.Oglejte si to razpravo o podcastu z Johnom Coonrodom iz Rogersa, če želite izvedeti več o specifikacijah Dk.S tem v mislih si oglejmo nekaj različnih vrst bakrene folije PCB.

Elektrodeponirano

Pri tem postopku se boben vrti skozi elektrolitsko raztopino in reakcija elektrodepozicije se uporablja za "razraščanje" bakrene folije na boben.Ko se boben vrti, se nastali bakreni film počasi ovije na valj, kar daje neprekinjeno bakreno ploščo, ki jo je mogoče pozneje zviti na laminat.Stran bobna bakra se bo v bistvu ujemala z hrapavostjo bobna, medtem ko bo izpostavljena stran veliko bolj groba.

Elektrodeponirana bakrena folija PCB

Elektrodeponirana proizvodnja bakra.
Za uporabo v standardnem postopku izdelave PCB-ja bo groba stran bakra najprej vezana na dielektrik iz steklene smole.Preostali izpostavljeni baker (bobnasta stran) bo treba namenoma kemično hrapaviti (npr. s plazemskim jedkanjem), preden ga bo mogoče uporabiti v standardnem postopku laminacije, prevlečenega z bakrom.To bo zagotovilo, da se lahko poveže z naslednjo plastjo v skladu PCB.

Površinsko obdelan elektrodeponiran baker

Ne poznam najboljšega izraza, ki bi zajemal vse različne vrste obdelanih površinbakrene folije, torej zgornji naslov.Ti bakreni materiali so najbolj znani kot reverzno obdelane folije, čeprav sta na voljo še dve različici (glej spodaj).

Reverzno obdelane folije uporabljajo površinsko obdelavo, ki se nanese na gladko stran (bobnasto stran) elektrodeponirane bakrene pločevine.Obdelovalni sloj je le tanek premaz, ki namerno hrapa baker, tako da bo imel večji oprijem na dielektrični material.Te obdelave delujejo tudi kot oksidacijska ovira, ki preprečuje korozijo.Ko se ta baker uporablja za izdelavo laminatnih plošč, je obdelana stran vezana na dielektrik, preostala hrapava stran pa ostane izpostavljena.Izpostavljena stran ne bo potrebovala dodatne hrapavosti pred jedkanjem;že bo imel dovolj moči, da se poveže z naslednjo plastjo v skladu PCB.

PCB COPPER FOIL (4)

Tri različice obratno obdelane bakrene folije vključujejo:

Bakrena folija z visoko temperaturnim raztezkom (HTE): To je elektrodeponirana bakrena folija, ki je v skladu s specifikacijami IPC-4562 Grade 3.Izpostavljena površina je obdelana tudi z oksidacijsko pregrado za preprečevanje korozije med skladiščenjem.
Dvojna obdelana folija: Pri tej bakreni foliji se obdelava nanaša na obe strani filma.Ta material se včasih imenuje folija, obdelana s strani bobna.
Odporni baker: običajno ni razvrščen kot površinsko obdelan baker.Ta bakrena folija uporablja kovinsko prevleko na mat strani bakra, ki je nato hrapava na želeno raven.
Uporaba površinske obdelave v teh bakrenih materialih je enostavna: folija se zvije skozi dodatne elektrolitne kopeli, ki nanesejo sekundarno bakreno prevleko, ki ji sledi pregradna semenska plast in na koncu plast filma proti rjavenju.

PCB bakrena folija

Postopki površinske obdelave bakrenih folij.[Vir: Pytel, Steven G., et al."Analiza obdelav z bakrom in učinki na širjenje signala."Leta 2008 58. konferenca o elektronskih komponentah in tehnologiji, str. 1144-1149.IEEE, 2008.]
S temi postopki imate material, ki ga je mogoče enostavno uporabiti v standardnem postopku izdelave plošč z minimalno dodatno obdelavo.

Valjani žarjen baker

Valjane bakrene folije bodo zvitek bakrene folije prešle skozi par valjev, ki bodo bakreno pločevino hladno valjale na želeno debelino.Hrapavost nastale folije se bo razlikovala glede na parametre valjanja (hitrost, pritisk itd.).

 

PCB COPPER FOIL (1)

Nastala pločevina je lahko zelo gladka, na površini valjane žarjene bakrene pločevine pa so vidne proge.Spodnje slike prikazujejo primerjavo med elektrodeponirano bakreno folijo in valjano žarjeno folijo.

Primerjava bakrene folije PCB

Primerjava elektrodeponiranih in valjanih žarjenih folij.
Nizkoprofilni baker
To ni nujno vrsta bakrene folije, ki bi jo izdelali z alternativnim postopkom.Nizkoprofilni baker je elektrodeponiran baker, ki je obdelan in modificiran s postopkom mikrohrapavosti, da se zagotovi zelo nizka povprečna hrapavost z zadostno hrapavostjo za oprijem na podlago.Postopki za proizvodnjo teh bakrenih folij so običajno zaščiteni.Te folije so pogosto razvrščene kot ultra-nizkoprofilne (ULP), zelo nizkega profila (VLP) in preprosto nizkoprofilne (LP, povprečna hrapavost približno 1 mikron).

 

Povezani članki:

Zakaj se bakrena folija uporablja pri proizvodnji PCB?

Bakrena folija, ki se uporablja v tiskanih vezjih


Čas objave: 16. junij 2022