Industri bahan PCB telah menghabiskan banyak masa untuk membangunkan bahan yang memberikan kehilangan isyarat serendah mungkin. Untuk reka bentuk berkelajuan tinggi dan frekuensi tinggi, kehilangan akan mengehadkan jarak perambatan isyarat dan memesongkan isyarat, dan ia akan mewujudkan sisihan impedans yang boleh dilihat dalam ukuran TDR. Semasa kami mereka bentuk mana-mana papan litar bercetak dan membangunkan litar yang beroperasi pada frekuensi yang lebih tinggi, adalah mungkin untuk memilih tembaga yang paling licin dalam semua reka bentuk yang anda cipta.

Walaupun benar bahawa kekasaran kuprum menghasilkan sisihan dan kerugian impedans tambahan, sejauh manakah kelancaran kerajang kuprum anda sebenarnya? Adakah terdapat beberapa kaedah mudah yang boleh anda gunakan untuk mengatasi kerugian tanpa memilih kuprum ultra licin untuk setiap reka bentuk? Kami akan melihat perkara-perkara ini dalam artikel ini, serta apa yang anda boleh cari jika anda mula membeli-belah untuk bahan susunan PCB.

Jenis-jenisKerajang Tembaga PCB

Biasanya apabila kita bercakap tentang kuprum pada bahan PCB, kita tidak bercakap tentang jenis kuprum tertentu, kita hanya bercakap tentang kekasarannya. Kaedah pemendapan kuprum yang berbeza menghasilkan filem dengan nilai kekasaran yang berbeza, yang boleh dibezakan dengan jelas dalam imej mikroskop elektron imbasan (SEM). Jika anda akan beroperasi pada frekuensi tinggi (biasanya 5 GHz WiFi atau ke atas) atau pada kelajuan tinggi, maka beri perhatian kepada jenis kuprum yang dinyatakan dalam lembaran data bahan anda.

Selain itu, pastikan anda memahami maksud nilai Dk dalam helaian data. Tonton perbincangan podcast ini bersama John Coonrod dari Rogers untuk mengetahui lebih lanjut tentang spesifikasi Dk. Dengan itu, mari kita lihat beberapa jenis kerajang tembaga PCB yang berbeza.

Didepositkan secara elektrod

Dalam proses ini, sebuah dram diputar melalui larutan elektrolitik, dan tindak balas elektrodeposisi digunakan untuk "memperbesar" kerajang kuprum ke atas dram. Semasa dram berputar, filem kuprum yang terhasil dibalut perlahan-lahan pada penggelek, menghasilkan kepingan kuprum yang berterusan yang kemudiannya boleh digulung pada lamina. Bahagian dram kuprum pada dasarnya akan sepadan dengan kekasaran dram, manakala bahagian yang terdedah akan menjadi lebih kasar.

Kerajang kuprum PCB yang diendapkan secara elektrod

Pengeluaran kuprum yang diendapkan secara elektrodeposit.
Untuk digunakan dalam proses fabrikasi PCB standard, bahagian kasar kuprum akan dilekatkan terlebih dahulu pada dielektrik resin kaca. Baki kuprum yang terdedah (bahagian dram) perlu dikasarkan secara kimia (contohnya, dengan pengetsaan plasma) sebelum ia boleh digunakan dalam proses laminasi bersalut kuprum standard. Ini akan memastikan ia boleh dilekatkan pada lapisan seterusnya dalam susunan PCB.

Tembaga Elektrodeposit yang Dirawat di Permukaan

Saya tidak tahu istilah terbaik yang merangkumi semua jenis permukaan yang dirawat.kerajang tembaga, dengan itu tajuk di atas. Bahan tembaga ini paling dikenali sebagai kerajang yang dirawat terbalik, walaupun terdapat dua variasi lain (lihat di bawah).

Kerajang yang dirawat terbalik menggunakan rawatan permukaan yang disapu pada bahagian licin (bahagian dram) kepingan kuprum yang dielektrodeposisi. Lapisan rawatan hanyalah salutan nipis yang sengaja mengasarkan kuprum, jadi ia akan mempunyai lekatan yang lebih besar pada bahan dielektrik. Rawatan ini juga bertindak sebagai penghalang pengoksidaan yang menghalang kakisan. Apabila kuprum ini digunakan untuk membuat panel lamina, bahagian yang dirawat terikat pada dielektrik, dan bahagian kasar yang tinggal kekal terdedah. Bahagian yang terdedah tidak memerlukan sebarang pengasaran tambahan sebelum mengetsa; ia sudah mempunyai kekuatan yang mencukupi untuk mengikat pada lapisan seterusnya dalam susunan PCB.

Tiga variasi pada kerajang tembaga yang dirawat terbalik termasuk:

Kerajang kuprum pemanjangan suhu tinggi (HTE): Ini ialah kerajang kuprum yang dielektrodeposisi yang mematuhi spesifikasi IPC-4562 Gred 3. Permukaan yang terdedah juga dirawat dengan penghalang pengoksidaan untuk mencegah kakisan semasa penyimpanan.
Kerajang dirawat dua kali: Dalam kerajang tembaga ini, rawatan digunakan pada kedua-dua belah filem. Bahan ini kadangkala dipanggil kerajang dirawat sisi dram.
Kuprum resistif: Ini biasanya tidak dikelaskan sebagai kuprum yang dirawat permukaan. Kerajang kuprum ini menggunakan salutan logam di atas bahagian kusam kuprum, yang kemudiannya dikasarkan ke tahap yang dikehendaki.
Aplikasi rawatan permukaan dalam bahan tembaga ini adalah mudah: kerajang digulung melalui rendaman elektrolit tambahan yang menggunakan penyaduran tembaga sekunder, diikuti dengan lapisan benih penghalang, dan akhirnya lapisan filem anti-calar.

Kerajang tembaga PCB

Proses rawatan permukaan untuk kerajang kuprum. [Sumber: Pytel, Steven G., dsb. "Analisis rawatan kuprum dan kesannya terhadap penyebaran isyarat." Dalam Persidangan Komponen Elektronik dan Teknologi ke-58 tahun 2008, ms. 1144-1149. IEEE, 2008.]
Dengan proses ini, anda mempunyai bahan yang boleh digunakan dengan mudah dalam proses fabrikasi papan standard dengan pemprosesan tambahan yang minimum.

Tembaga Bergulung-Anil

Kerajang kuprum yang digulung dan disepuh lindap akan melepasi gulungan kerajang kuprum melalui sepasang penggelek, yang akan menggelek sejuk kepingan kuprum kepada ketebalan yang diingini. Kekasaran kepingan kerajang yang terhasil akan berbeza-beza bergantung pada parameter penggelek (kelajuan, tekanan, dsb.).

Lembaran yang terhasil boleh menjadi sangat licin, dan jalur-jalur kelihatan pada permukaan lembaran kuprum yang digulung dan disepuh. Imej di bawah menunjukkan perbandingan antara kerajang kuprum yang dielektrodeposisi dan kerajang yang digulung dan disepuh.

Perbandingan kerajang tembaga PCB

Perbandingan kerajang yang dielektrodeposisi vs. kerajang yang digulung-anil.
Tembaga Berprofil Rendah
Ini tidak semestinya sejenis kerajang kuprum yang akan anda fabrikasi dengan proses alternatif. Kuprum berprofil rendah ialah kuprum yang dielektrodeposisi yang dirawat dan diubah suai dengan proses mikro-kasar untuk memberikan purata kekasaran yang sangat rendah dengan kekasaran yang mencukupi untuk melekat pada substrat. Proses pembuatan kerajang kuprum ini biasanya proprietari. Kerajang ini sering dikategorikan sebagai profil ultra rendah (ULP), profil sangat rendah (VLP), dan ringkasnya berprofil rendah (LP, purata kekasaran kira-kira 1 mikron).

Artikel berkaitan：

Mengapa Kerajang Kuprum digunakan dalam Pembuatan PCB?

Kerajang Kuprum Digunakan dalam Papan Litar Bercetak