Głównym materiałem przewodzącym stosowanym w płytkach PCB jestfolia miedziana, która służy do przesyłania sygnałów i prądów. Jednocześnie folia miedziana na płytkach PCB może być również używana jako płaszczyzna odniesienia do kontrolowania impedancji linii transmisyjnej lub jako ekran do tłumienia zakłóceń elektromagnetycznych (EMI). Jednocześnie w procesie produkcji płytek PCB wytrzymałość na odrywanie, wydajność trawienia i inne cechy folii miedzianej również wpływają na jakość i niezawodność produkcji płytek PCB. Inżynierowie układu PCB muszą zrozumieć te cechy, aby mieć pewność, że proces produkcji płytek PCB może zostać pomyślnie przeprowadzony.
Folia miedziana do płytek drukowanych posiada elektrolityczną folię miedzianą (folia z miedzi ED osadzanej elektrolitycznie) i kalandrowanej wyżarzanej folii miedzianej (folia miedziana RA walcowana i wyżarzana) dwa rodzaje, pierwszy poprzez metodę galwanizacji, drugi poprzez metodę walcowania. W sztywnych PCB stosuje się głównie elektrolityczne folie miedziane, podczas gdy walcowane wyżarzane folie miedziane stosuje się głównie w przypadku elastycznych płytek drukowanych.
W przypadku zastosowań w płytkach drukowanych istnieje znacząca różnica między elektrolitycznymi i kalandrowanymi foliami miedzianymi. Elektrolityczne folie miedziane mają różne właściwości na swoich dwóch powierzchniach, tj. chropowatość dwóch powierzchni folii nie jest taka sama. Wraz ze wzrostem częstotliwości i szybkości obwodów, specyficzne właściwości folii miedzianych mogą wpływać na wydajność obwodów o częstotliwości milimetrowej (mm Wave) i szybkich obwodów cyfrowych (HSD). Chropowatość powierzchni folii miedzianej może wpływać na tłumienie wtrąceniowe PCB, jednorodność fazy i opóźnienie propagacji. Chropowatość powierzchni folii miedzianej może powodować różnice w wydajności między płytkami PCB, a także różnice w wydajności elektrycznej między płytkami PCB. Zrozumienie roli folii miedzianych w wydajnych, szybkich obwodach może pomóc zoptymalizować i dokładniej symulować proces projektowania od modelu do rzeczywistego obwodu.
Chropowatość powierzchni folii miedzianej ma duże znaczenie w przypadku produkcji PCB
Relatywnie chropowaty profil powierzchni pomaga wzmocnić przyczepność folii miedzianej do układu żywicy. Jednak bardziej chropowaty profil powierzchni może wymagać dłuższego czasu trawienia, co może mieć wpływ na wydajność płytki i dokładność wzoru linii. Wydłużony czas trawienia oznacza zwiększone boczne trawienie przewodnika i bardziej dotkliwe boczne trawienie przewodnika. Utrudnia to wytwarzanie cienkich linii i kontrolę impedancji. Ponadto wpływ chropowatości folii miedzianej na tłumienie sygnału staje się widoczny wraz ze wzrostem częstotliwości roboczej obwodu. Przy wyższych częstotliwościach więcej sygnałów elektrycznych jest przesyłanych przez powierzchnię przewodnika, a bardziej chropowata powierzchnia powoduje, że sygnał pokonuje większą odległość, co skutkuje większym tłumieniem lub stratą. Dlatego też wysokowydajne podłoża wymagają folii miedzianych o niskiej chropowatości z wystarczającą przyczepnością, aby pasowały do wysokowydajnych układów żywic.
Chociaż obecnie większość zastosowań płytek PCB obejmuje miedź o grubości 1/2 uncji (ok. 18 μm), 1 uncja (ok. 35 μm) i 2 uncje (ok. 70 μm), urządzenia mobilne są jednym z czynników decydujących o tym, aby grubość miedzi na płytkach PCB wynosiła zaledwie 1 μm, podczas gdy z drugiej strony grubość miedzi wynosząca 100 μm i więcej znów stanie się ważna ze względu na nowe zastosowania (np. elektronika samochodowa, oświetlenie LED itp.).
Wraz z rozwojem fal milimetrowych 5G i szybkich łączy szeregowych wyraźnie wzrasta zapotrzebowanie na folie miedziane o niższym profilu chropowatości.
Czas publikacji: 10-kwi-2024