Индустрията за печатни платки е прекарала значително време в разработването на материали, които осигуряват възможно най-ниска загуба на сигнал. За високоскоростни и високочестотни конструкции загубите ще ограничат разстоянието на разпространение на сигнала и ще изкривят сигналите и ще създадат отклонение на импеданса, което може да се види в TDR измерванията. Тъй като ние проектираме всяка печатна платка и разработваме схеми, които работят на по-високи честоти, може да е изкушаващо да изберете възможно най-гладката мед във всички проекти, които създавате.

Въпреки че е вярно, че грапавостта на медта създава допълнително отклонение на импеданса и загуби, колко гладко трябва да бъде наистина вашето медно фолио? Има ли някои прости методи, които можете да използвате, за да преодолеете загубите, без да избирате ултра-гладка мед за всеки дизайн? Ще разгледаме тези точки в тази статия, както и какво можете да търсите, ако започнете да пазарувате материали за подреждане на печатни платки.

Видове наPCB медно фолио

Обикновено, когато говорим за мед върху печатни платки, ние не говорим за конкретния вид мед, а само за нейната грапавост. Различните методи за отлагане на мед произвеждат филми с различни стойности на грапавост, които могат да бъдат ясно разграничени в изображение от сканиращ електронен микроскоп (SEM). Ако възнамерявате да работите на високи честоти (обикновено 5 GHz WiFi или повече) или на високи скорости, тогава обърнете внимание на типа мед, посочен във вашия лист с данни за материала.

Също така се уверете, че разбирате значението на стойностите на Dk в листа с данни. Гледайте тази подкаст дискусия с Джон Кунрод от Роджърс, за да научите повече за спецификациите на Dk. Имайки това предвид, нека разгледаме някои от различните видове медно фолио за печатни платки.

Електродозиран

В този процес барабанът се върти през електролитен разтвор и се използва реакция на електроотлагане за „отглеждане“ на медното фолио върху барабана. Докато барабанът се върти, полученият меден филм бавно се навива върху ролка, като се получава непрекъснат лист мед, който по-късно може да се навие върху ламинат. Страната на барабана на медта по същество ще съответства на грапавостта на барабана, докато откритата страна ще бъде много по-груба.

Електроотложено медно фолио за PCB

Производство на електроотложена мед.
За да се използва в стандартен процес на производство на печатни платки, грапавата страна на медта първо ще бъде свързана към диелектрик от стъклена смола. Останалата открита мед (страната на барабана) ще трябва умишлено да се награпави химически (напр. с плазмено ецване), преди да може да се използва в стандартния процес на ламиниране с медно покритие. Това ще гарантира, че може да бъде свързан към следващия слой в стека на печатни платки.

Повърхностно обработена електроотложена мед

Не знам най-добрия термин, който обхваща всички различни видове обработени повърхностимедни фолиа, следователно горното заглавие. Тези медни материали са най-известни като обратно обработени фолиа, въпреки че има два други варианта (вижте по-долу).

Фолиата с обратна обработка използват повърхностна обработка, която се прилага върху гладката страна (страната на барабана) на електроотложен меден лист. Слоят за обработка е просто тънко покритие, което умишлено прави медта грапава, така че тя ще има по-голяма адхезия към диелектричен материал. Тези обработки действат и като окислителна бариера, която предотвратява корозията. Когато тази мед се използва за създаване на ламинатни панели, третираната страна е свързана с диелектрика, а остатъчната грапава страна остава открита. Откритата страна няма да се нуждае от допълнително награпавяване преди ецване; той вече ще има достатъчно сила, за да се свърже със следващия слой в стека на печатни платки.

Три варианта на обратно обработено медно фолио включват:

Медно фолио с високотемпературно удължение (HTE): Това е електроотложено медно фолио, което отговаря на спецификациите IPC-4562 клас 3. Откритата повърхност също е обработена с окислителна бариера за предотвратяване на корозия по време на съхранение.
Двойно обработено фолио: В това медно фолио обработката се прилага от двете страни на фолиото. Този материал понякога се нарича фолио, обработено от страната на барабана.
Резистивна мед: Това обикновено не се класифицира като повърхностно обработена мед. Това медно фолио използва метално покритие върху матовата страна на медта, което след това се награпавява до желаното ниво.
Прилагането на повърхностна обработка на тези медни материали е лесно: фолиото се навива през допълнителни електролитни вани, които нанасят вторично медно покритие, последвано от бариерен зародишен слой и накрая слой филм против потъмняване.

PCB медно фолио

Процеси на повърхностна обработка на медни фолиа. [Източник: Pytel, Steven G., et al. „Анализ на обработките с мед и ефектите върху разпространението на сигнала.“ През 2008 г. 58-ма конференция за електронни компоненти и технологии, стр. 1144-1149. IEEE, 2008 г.]
С тези процеси имате материал, който може лесно да се използва в стандартния процес на производство на платки с минимална допълнителна обработка.

Валцувана отгрята мед

Валцувано-отгрято медно фолио ще прекара ролка от медно фолио през чифт ролки, които ще валцуват медния лист до желаната дебелина. Грапавостта на получения лист фолио ще варира в зависимост от параметрите на валцоване (скорост, натиск и т.н.).

Полученият лист може да бъде много гладък и на повърхността на валцования-закален меден лист се виждат ивици. Изображенията по-долу показват сравнение между електроотложено медно фолио и валцувано-отгрято фолио.

PCB сравнение на медно фолио

Сравнение на електроотложено спрямо валцувано-отгрято фолио.
Мед с нисък профил
Това не е непременно вид медно фолио, което бихте произвели с алтернативен процес. Медта с нисък профил е електроотложена мед, която е обработена и модифицирана с процес на микронаграпавяване, за да осигури много ниска средна грапавост с достатъчна грапавост за адхезия към субстрата. Процесите за производство на тези медни фолиа обикновено са патентовани. Тези фолиа често се категоризират като ултра нисък профил (ULP), много нисък профил (VLP) и просто нисък профил (LP, приблизително 1 микрон средна грапавост).

Свързани статии:

Защо се използва медно фолио в производството на печатни платки?

Медно фолио, използвано в печатни платки