Ang industriya ng mga materyales ng PCB ay gumugol ng malaking halaga ng oras sa pagbuo ng mga materyales na nagbibigay ng pinakamababang posibleng pagkawala ng signal. Para sa mga disenyo ng mataas na bilis at mataas na dalas, ang mga pagkalugi ay maglilimita sa distansya ng pagpapalaganap ng signal at mag-distort ng mga signal, at lilikha ito ng impedance deviation na makikita sa mga sukat ng TDR. Habang nagdidisenyo kami ng anumang naka-print na circuit board at bumuo ng mga circuit na gumagana sa mas matataas na frequency, maaaring nakatutukso na pumili para sa pinakamakinis na posibleng tanso sa lahat ng mga disenyong gagawin mo.

Bagama't totoo na ang pagkamagaspang ng tanso ay lumilikha ng karagdagang paglihis at pagkalugi ng impedance, gaano ba talaga kakinis ang iyong copper foil? Mayroon bang ilang mga simpleng paraan na maaari mong gamitin upang mapagtagumpayan ang mga pagkalugi nang hindi pumipili ng ultra-smooth na tanso para sa bawat disenyo? Titingnan natin ang mga puntong ito sa artikulong ito, pati na rin kung ano ang maaari mong hanapin kung magsisimula kang mamili ng mga materyales sa stackup ng PCB.

Mga uri ngPCB Copper Foil

Karaniwan kapag pinag-uusapan natin ang tungkol sa tanso sa mga materyales ng PCB, hindi natin pinag-uusapan ang partikular na uri ng tanso, pinag-uusapan lamang natin ang pagkamagaspang nito. Ang iba't ibang paraan ng pag-deposito ng tanso ay gumagawa ng mga pelikula na may iba't ibang mga halaga ng pagkamagaspang, na maaaring malinaw na makilala sa isang scanning electron microscope (SEM) na imahe. Kung magpapatakbo ka sa matataas na frequency (karaniwang 5 GHz WiFi o mas mataas) o sa mataas na bilis, pagkatapos ay bigyang-pansin ang uri ng tanso na tinukoy sa iyong materyal na datasheet.

Gayundin, tiyaking maunawaan ang kahulugan ng mga halaga ng Dk sa isang datasheet. Panoorin ang talakayang ito sa podcast kasama si John Coonrod mula kay Rogers para matuto pa tungkol sa mga detalye ng Dk. Sa pag-iisip na iyon, tingnan natin ang ilan sa iba't ibang uri ng PCB copper foil.

Electrodeposited

Sa prosesong ito, ang isang drum ay pinaikot sa pamamagitan ng isang electrolytic solution, at isang electrodeposition reaction ay ginagamit upang "palaguin" ang copper foil papunta sa drum. Habang umiikot ang drum, ang nagreresultang copper film ay dahan-dahang binabalot sa isang roller, na nagbibigay ng tuluy-tuloy na sheet ng tanso na maaaring i-roll sa ibang pagkakataon sa isang laminate. Ang drum side ng tanso ay mahalagang tutugma sa gaspang ng drum, habang ang nakalantad na bahagi ay magiging mas magaspang.

Electrodeposited PCB copper foil

Electrodeposited produksyon ng tanso.
Upang magamit sa isang karaniwang proseso ng paggawa ng PCB, ang magaspang na bahagi ng tanso ay unang idudugtong sa isang glass-resin dielectric. Ang natitirang nakalantad na tanso (drum side) ay kailangang sinadyang gawing chemically (hal., may plasma etching) bago ito magamit sa karaniwang proseso ng copper clad lamination. Titiyakin nito na maaari itong maiugnay sa susunod na layer sa PCB stackup.

Surface-Treated Electrodeposited Copper

Hindi ko alam ang pinakamahusay na termino na sumasaklaw sa lahat ng iba't ibang uri ng surface treatedmga foil ng tanso, kaya ang heading sa itaas. Ang mga tansong materyales na ito ay pinakamahusay na kilala bilang reverse treated foil, bagama't dalawa pang variation ang available (tingnan sa ibaba).

Gumagamit ang reverse treated foil ng surface treatment na inilalapat sa makinis na gilid (drum side) ng isang electrodeposited copper sheet. Ang layer ng paggamot ay isang manipis na patong lamang na sadyang nagpapatigas sa tanso, kaya magkakaroon ito ng higit na pagdirikit sa isang dielectric na materyal. Ang mga paggamot na ito ay kumikilos din bilang isang hadlang sa oksihenasyon na pumipigil sa kaagnasan. Kapag ang tansong ito ay ginamit upang lumikha ng mga laminate panel, ang ginagamot na bahagi ay nakatali sa dielectric, at ang natitirang magaspang na bahagi ay nananatiling nakalantad. Ang nakalantad na bahagi ay hindi mangangailangan ng anumang karagdagang roughening bago mag-ukit; magkakaroon na ito ng sapat na lakas upang mag-bonding sa susunod na layer sa PCB stackup.

Tatlong mga pagkakaiba-iba sa reverse treated copper foil ay kinabibilangan ng:

High temperature elongation (HTE) copper foil: Ito ay isang electrodeposited copper foil na sumusunod sa mga detalye ng IPC-4562 Grade 3. Ang nakalantad na mukha ay ginagamot din ng isang oxidation barrier upang maiwasan ang kaagnasan sa panahon ng pag-iimbak.
I-double-treated na foil: Sa copper foil na ito, ang paggamot ay inilapat sa magkabilang panig ng pelikula. Ang materyal na ito ay kung minsan ay tinatawag na drum-side treated foil.
Resistive copper: Ito ay hindi karaniwang inuri bilang isang surface-treated na tanso. Ang copper foil na ito ay gumagamit ng metallic coating sa ibabaw ng matte na bahagi ng tanso, na pagkatapos ay magaspang sa nais na antas.
Ang paglalapat ng pang-ibabaw na paggamot sa mga materyales na ito sa tanso ay diretso: ang foil ay iginulong sa mga karagdagang electrolyte bath na naglalagay ng pangalawang copper plating, na sinusundan ng isang barrier seed layer, at sa wakas ay isang anti-tarnish film layer.

PCB tansong palara

Mga proseso ng paggamot sa ibabaw para sa mga copper foil. [Pinagmulan: Pytel, Steven G., et al. "Pagsusuri ng mga paggamot sa tanso at ang mga epekto sa pagpapalaganap ng signal." Noong 2008 58th Electronic Components and Technology Conference, pp. 1144-1149. IEEE, 2008.]
Sa mga prosesong ito, mayroon kang materyal na madaling magamit sa karaniwang proseso ng paggawa ng board na may kaunting karagdagang pagproseso.

Rolled-Annealed Copper

Ang mga rolled-annealed copper foil ay magpapasa ng isang roll ng copper foil sa pamamagitan ng isang pares ng mga roller, na magpapalamig sa copper sheet sa nais na kapal. Ang pagkamagaspang ng nagresultang foil sheet ay mag-iiba depende sa mga rolling parameter (bilis, presyon, atbp.).

Ang resultang sheet ay maaaring maging napakakinis, at ang mga striations ay makikita sa ibabaw ng rolled-annealed copper sheet. Ang mga larawan sa ibaba ay nagpapakita ng paghahambing sa pagitan ng isang electrodeposited copper foil at isang rolled-annealed foil.

PCB tanso foil paghahambing

Paghahambing ng electrodeposited vs. rolled-annealed foil.
Low-Profile Copper
Ito ay hindi kinakailangang isang uri ng copper foil na gagawa ka ng alternatibong proseso. Ang low-profile na tanso ay electrodeposited na tanso na ginagamot at binago ng isang micro-roughening na proseso upang magbigay ng napakababang average na pagkamagaspang na may sapat na roughening para sa pagdirikit sa substrate. Ang mga proseso para sa paggawa ng mga copper foil na ito ay karaniwang pagmamay-ari. Ang mga foil na ito ay madalas na ikinategorya bilang ultra-low profile (ULP), very low profile (VLP), at simpleng low-profile (LP, humigit-kumulang 1 micron average roughness).

Mga kaugnay na artikulo:

Bakit ginagamit ang Copper Foil sa Paggawa ng PCB?

Copper Foil na Ginamit sa Printed Circuit Board