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

Walaupun benar bahawa kekasaran tembaga menghasilkan sisihan dan kerugian impedans tambahan, sejauh manakah kelancaran kerajang tembaga 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 ini dalam artikel ini, serta perkara yang anda boleh cari jika anda mula membeli-belah untuk bahan tindanan PCB.

JenisKerajang Tembaga PCB

Biasanya apabila kita bercakap tentang tembaga pada bahan PCB, kita tidak bercakap tentang jenis tembaga 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 pengimbasan (SEM).Jika anda akan beroperasi pada frekuensi tinggi (biasanya 5 GHz WiFi atau lebih tinggi) 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 lembaran data.Tonton perbincangan podcast ini dengan John Coonrod daripada Rogers untuk mengetahui lebih lanjut tentang spesifikasi Dk.Dengan itu, mari kita lihat beberapa jenis kerajang tembaga PCB yang berbeza.

Electrodeposited

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

Kerajang tembaga PCB terdeposit elektro

Pengeluaran kuprum electrodeposited.
Untuk digunakan dalam proses fabrikasi PCB standard, bahagian kasar kuprum akan terlebih dahulu diikat pada dielektrik resin kaca.Baki kuprum terdedah (sebelah dram) perlu dikasarkan secara kimia dengan sengaja (cth, dengan etsa plasma) sebelum ia boleh digunakan dalam proses laminasi bersalut kuprum standard.Ini akan memastikan ia boleh diikat pada lapisan seterusnya dalam tindanan PCB.

Tembaga Elektrodeposit Terawat Permukaan

Saya tidak tahu istilah terbaik yang merangkumi semua jenis permukaan yang dirawatkerajang tembaga, maka tajuk di atas.Bahan kuprum ini paling dikenali sebagai foil terawat terbalik, walaupun dua variasi lain tersedia (lihat di bawah).

Kerajang terawat terbalik menggunakan rawatan permukaan yang digunakan pada bahagian licin (sebelah gendang) kepingan kuprum elektrodeposit.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 diikat pada dielektrik, dan bahagian kasar yang tersisa kekal terdedah.Bahagian yang terdedah tidak memerlukan sebarang kekasaran tambahan sebelum mengetsa;ia sudah mempunyai kekuatan yang mencukupi untuk mengikat lapisan seterusnya dalam tindanan PCB.

Tiga variasi pada kerajang tembaga yang dirawat terbalik termasuk:

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

Kerajang tembaga PCB

Proses rawatan permukaan untuk kerajang kuprum.[Sumber: Pytel, Steven G., et al."Analisis rawatan tembaga dan kesan pada penyebaran isyarat."Pada 2008 Persidangan Komponen Elektronik dan Teknologi Ke-58, 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 Bergelek-Annealed

Kerajang kuprum bergelek-sepuh akan melepasi gulungan kerajang kuprum melalui sepasang penggelek, yang akan menggulung sejuk kepingan kuprum ke ketebalan yang dikehendaki.Kekasaran kepingan foil yang terhasil akan berbeza-beza bergantung pada parameter rolling (kelajuan, tekanan, dll.).

Lembaran yang terhasil boleh menjadi sangat licin, dan jaluran kelihatan pada permukaan kepingan kuprum bergelek.Imej-imej di bawah menunjukkan perbandingan antara kerajang kuprum elektrodeposit dan kerajang bergelek-sepuhlindap.

Perbandingan kerajang tembaga PCB

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

Artikel berkaitan:

Mengapa Kerajang Tembaga digunakan dalam Pembuatan PCB?

Kerajang Tembaga Digunakan dalam Papan Litar Bercetak