PCB malzeme endüstrisi, mümkün olan en düşük sinyal kaybını sağlayan malzemeler geliştirmek için önemli miktarda zaman harcamıştır. Yüksek hız ve yüksek frekanslı tasarımlar için kayıplar sinyal yayılma mesafesini ve çarpık sinyallerini sınırlayacak ve TDR ölçümlerinde görülebilen bir empedans sapması oluşturacaktır. Herhangi bir baskılı devre kartı tasarladığımız ve daha yüksek frekanslarda çalışan devreler geliştirdiğimiz için, oluşturduğunuz tüm tasarımlarda mümkün olan en düzgün bakır seçmek cazip gelebilir.

Bakır pürüzlülüğünün ek empedans sapması ve kayıpları yarattığı doğru olsa da, bakır folyonuzun gerçekten ne kadar pürüzsüz olması gerekiyor? Her tasarım için ultra pürüzsüz bakır seçmeden kayıpların üstesinden gelmek için kullanabileceğiniz bazı basit yöntemler var mı? Bu makaledeki bu noktalara ve PCB yığın malzemeleri için alışverişe başlarsanız neleri arayabileceğinizi inceleyeceğiz.

TürlerPCB bakır folyo

Normalde PCB malzemelerindeki bakır hakkında konuştuğumuzda, belirli bakır türü hakkında konuşmuyoruz, sadece pürüzlülüğü hakkında konuşuyoruz. Farklı bakır biriktirme yöntemleri, tarama elektron mikroskobu (SEM) görüntüsünde açıkça ayırt edilebilen farklı pürüzlülük değerlerine sahip filmler üretir. Yüksek frekanslarda (normalde 5 GHz wifi veya üstü) veya yüksek hızlarda çalışacaksanız, malzeme veri sayfanızda belirtilen bakır tipine dikkat edin.

Ayrıca, bir veri sayfasındaki DK değerlerinin anlamını anladığınızdan emin olun. DK özellikleri hakkında daha fazla bilgi edinmek için Rogers'dan John Coonrod ile bu podcast tartışmasını izleyin. Bunu göz önünde bulundurarak, farklı PCB bakır folyo türlerinden bazılarına bakalım.

Elektrodepozit

Bu işlemde, bir elektrolitik çözelti yoluyla bir davul döndürülür ve bakır folyoyu tambur üzerine “büyütmek” için bir elektrodepozisyon reaksiyonu kullanılır. Davul döndükçe, ortaya çıkan bakır film yavaşça bir silindir üzerine sarılır ve daha sonra bir laminat üzerine yuvarlanabilen sürekli bir bakır tabakası verir. Bakırın davul tarafı esasen tamburun pürüzlülüğüyle eşleşirken, açıkta kalan taraf çok daha pürüzlü olacaktır.

Elektrodepozitli PCB bakır folyo

Elektrodepozit bakır üretimi.
Standart bir PCB imalat işleminde kullanılabilmek için, bakırın pürüzlü tarafı önce bir cam resili dielektriğe bağlanacaktır. Kalan açıkta kalan bakırın (davul tarafı) standart bakır kaplı laminasyon işleminde kullanılmadan önce kasıtlı olarak kimyasal olarak (örn. Plazma aşınması ile) pürüzlendirilmesi gerekir. Bu, PCB yığınındaki bir sonraki katmana bağlanabilmesini sağlayacaktır.

Yüzey ile muamele edilmiş elektrodepozitli bakır

Tedavi edilen tüm farklı yüzey türlerini kapsayan en iyi terimi bilmiyorumbakır folyolar, böylece yukarıdaki başlık. Bu bakır malzemeler en iyi ters işlenmiş folyolar olarak bilinir, ancak diğer iki varyasyon mevcuttur (aşağıya bakınız).

Ters işlenmiş folyolar, elektrodepozit bir bakır tabakanın pürüzsüz tarafına (davul tarafına) uygulanan bir yüzey işlemi kullanır. Bir tedavi tabakası, bakırın kasıtlı olarak pürüzlenmesi olan ince bir kaplamadır, bu nedenle bir dielektrik malzemeye daha fazla yapışmaya sahip olacaktır. Bu tedaviler aynı zamanda korozyonu önleyen bir oksidasyon bariyeri görevi görür. Bu bakır laminat paneller oluşturmak için kullanıldığında, işlenmiş taraf dielektrike bağlanır ve artık kaba taraf açık kalır. Maruz kalan tarafın dağlamadan önce ek pürüzlülüğe ihtiyacı olmayacaktır; PCB yığınındaki bir sonraki katmana bağlanmak için zaten yeterli güce sahip olacaktır.

Ters işlenmiş bakır folyo üzerindeki üç varyasyon şunları içerir:

Yüksek Sıcaklık Uzatma (HTE) Bakır Folyo: Bu, IPC-4562 Sınıf 3 spesifikasyonlarına uygun elektrodepozitli bir bakır folyodur. Maruz kalan yüz ayrıca depolama sırasında korozyonu önlemek için bir oksidasyon bariyeri ile işlenir.
Çift muamele edilmiş folyo: Bu bakır folyoda, tedavi filmin her iki tarafına da uygulanır. Bu malzemeye bazen davul tarafı işlenmiş folyo denir.
Dirençli bakır: Bu normalde yüzey ile muamele edilmiş bir bakır olarak sınıflandırılmaz. Bu bakır folyo, bakırın mat tarafında metalik bir kaplama kullanır, bu da daha sonra istenen seviyeye pürüzlendirilir.
Bu bakır malzemelerdeki yüzey işlem uygulaması basittir: folyo, ikincil bir bakır kaplama, ardından bir bariyer tohumu tabakası ve son olarak bir anti-sertnis film katmanı uygulayan ilave elektrolit banyolarından yuvarlanır.

PCB bakır folyo

Bakır folyolar için yüzey işlem süreçleri. [Kaynak: Pytel, Steven G., et al. "Bakır tedavilerinin analizi ve sinyal yayılımı üzerindeki etkileri." 2008 yılında 58. Elektronik Bileşenler ve Teknoloji Konferansı, s. 1144-1149. IEEE, 2008.]
Bu işlemlerle, standart kart üretim sürecinde minimum ek işlemle kolayca kullanılabilen bir malzemeniz var.

Haddelenmiş bakır

Haddelenmiş asfalt bakır folyolar, bir çift silindirden bir rulo bakır folyoyu geçecek, bu da bakır tabakayı istenen kalınlığa soğuk alacak. Ortaya çıkan folyo tabakasının pürüzlülüğü, haddeleme parametrelerine (hız, basınç, vb.) Bağlı olarak değişecektir.

Ortaya çıkan tabaka çok pürüzsüz olabilir ve haddelenmiş astarlı bakır tabakanın yüzeyinde çizgiler görülebilir. Aşağıdaki görüntüler elektrodepozit bir bakır folyo ile haddelenmiş bir folyo arasında bir karşılaştırma göstermektedir.

PCB bakır folyo karşılaştırması

Elektrodepozit ve haddelenmiş folyoların karşılaştırılması.
Düşük profilli bakır
Bu, alternatif bir işlemle üreteceğiniz bir tür bakır folyo türü değildir. Düşük profilli bakır, substrat için yapışma için yeterli pürüzle çok düşük ortalama pürüzlülük sağlamak için mikro yükseltme işlemi ile muamele edilen ve modifiye edilen elektrodepozitli bakırdır. Bu bakır folyoların üretim süreçleri normalde tescillidir. Bu folyolar genellikle ultra düşük profil (ULP), çok düşük profil (VLP) ve sadece düşük profilli (LP, yaklaşık 1 mikron ortalama pürüzlülük) olarak sınıflandırılır.

İlgili Makaleler ：

Bakır folyo PCB imalatında neden kullanılıyor?

Basılı devre kartında kullanılan bakır folyo