Yüksek Frekanslı Tasarım için PCB Bakır Folyo Çeşitleri

PCB malzemeleri endüstrisi, mümkün olan en düşük sinyal kaybını sağlayan malzemeleri geliştirmek için önemli miktarda zaman harcamıştır.Yüksek hızlı ve yüksek frekanslı tasarımlar için kayıplar, sinyal yayılma mesafesini sınırlayacak ve sinyalleri bozacak ve TDR ölçümlerinde görülebilecek bir empedans sapması yaratacaktır.Herhangi bir baskılı devre kartı tasarlarken ve daha yüksek frekanslarda çalışan devreler geliştirirken, oluşturduğunuz tüm tasarımlarda mümkün olan en yumuşak bakırı tercih etmek cazip gelebilir.

PCB BAKIR FOLYO (2)

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 makalede bu noktalara ve PCB yığın malzemeleri için alışverişe başlarsanız ne arayabileceğinize bakacağız.

ÇeşitleriPCB Bakır Folyo

Normalde PCB malzemeleri üzerinde bakır hakkında konuştuğumuzda, belirli bakır türünden bahsetmiyoruz, sadece pürüzlülüğünden bahsediyoruz.Farklı bakır biriktirme yöntemleri, taramalı elektron mikroskobu (SEM) görüntüsünde açıkça ayırt edilebilen farklı pürüzlülük değerlerine sahip filmler üretir.Yüksek frekanslarda (normalde 5 GHz WiFi veya üzeri) 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 akılda tutarak, bazı farklı PCB bakır folyo türlerine bakalım.

Elektrodepozit

Bu işlemde, bir tambur elektrolitik bir çözelti içinden döndürülür ve bakır folyoyu tambur üzerinde "büyütmek" için bir elektrodepozisyon reaksiyonu kullanılır.Tambur döndükçe, elde edilen bakır film yavaşça bir silindire sarılır ve daha sonra bir laminat üzerine yuvarlanabilen sürekli bir bakır levha verir.Bakırın tambur tarafı esasen tamburun pürüzlülüğü ile eşleşirken, açıkta kalan taraf çok daha pürüzlü olacaktır.

Elektrolizle kaplanmış PCB bakır folyo

Elektrolitik bakır üretimi.
Standart bir PCB üretim sürecinde kullanılmak için bakırın pürüzlü tarafı önce bir cam reçine dielektrik ile bağlanacaktır.Kalan açıkta kalan bakırın (tambur tarafı), standart bakır kaplı laminasyon işleminde kullanılmadan önce kimyasal olarak (örneğin plazma aşındırma ile) kasıtlı olarak pürüzlendirilmesi gerekecektir.Bu, PCB yığınındaki bir sonraki katmana bağlanabilmesini sağlayacaktır.

Yüzey İşlemli Elektrokaplanmış Bakır

İşlem görmüş tüm farklı yüzey türlerini kapsayan en iyi terimi bilmiyorum.bakır folyolar, böylece yukarıdaki başlık.Bu bakır malzemeler en iyi ters işlem görmüş folyolar olarak bilinir, ancak iki farklı varyasyon daha mevcuttur (aşağıya bakınız).

Ters işlem görmüş folyolar, elektro-birikimli bakır levhanın düz tarafına (tambur tarafı) uygulanan bir yüzey işlemi kullanır.Bir işleme katmanı, bakırı kasıtlı olarak pürüzlendiren sadece ince bir kaplamadır, bu nedenle bir dielektrik malzemeye daha fazla yapışmaya sahip olacaktır.Bu işlemler ayrıca korozyonu önleyen bir oksidasyon bariyeri görevi görür.Bu bakır laminat paneller oluşturmak için kullanıldığında, işlenmiş taraf yalıtkana bağlanır ve arta kalan pürüzlü taraf açıkta kalır.Açıkta kalan taraf, dağlamadan önce herhangi bir ek pürüzlendirmeye ihtiyaç duymayacaktır;PCB yığınındaki bir sonraki katmana bağlanmak için zaten yeterli güce sahip olacaktır.

PCB BAKIR FOLYO (4)

Ters işlem görmüş bakır folyodaki üç varyasyon şunları içerir:

Yüksek sıcaklıkta uzama (HTE) bakır folyo: Bu, IPC-4562 Grade 3 spesifikasyonlarına uygun, elektro-birikimli bakır folyodur.Açıkta kalan yüz ayrıca depolama sırasında korozyonu önlemek için bir oksidasyon bariyeri ile işlenir.
Çift işlemli folyo: Bu bakır folyoda filmin her iki tarafına da işlem uygulanır.Bu malzemeye bazen tambur tarafı işlenmiş folyo denir.
Dirençli bakır: Bu normalde yüzey işlem görmüş bakır olarak sınıflandırılmaz.Bu bakır folyo, bakırın mat tarafı üzerinde metalik bir kaplama kullanır ve daha sonra istenen seviyeye pürüzlendirilir.
Bu bakır malzemelerde yüzey işleme uygulaması basittir: folyo, ikincil bir bakır kaplama, ardından bir bariyer tohum tabakası ve son olarak bir kararma önleyici film tabakası uygulayan ilave elektrolit banyolarından geçirilir.

PCB bakır folyo

Bakır folyolar için yüzey işleme prosesleri.[Kaynak: Pytel, Steven G., et al."Bakır işlemlerinin analizi ve sinyal yayılımı üzerindeki etkileri."2008'de 58. Elektronik Bileşenler ve Teknoloji Konferansı, s. 1144-1149.IEEE, 2008.]
Bu işlemler ile minimum ek işlem ile standart levha üretim sürecinde kolaylıkla kullanılabilecek bir malzemeye sahip olursunuz.

Haddelenmiş-tavlanmış bakır

Haddelenmiş tavlanmış bakır folyolar, bakır levhayı istenen kalınlığa kadar soğuk haddeleyecek olan bir çift silindirden bir bakır folyo rulosunu geçirecektir.Elde edilen folyo tabakasının pürüzlülüğü, haddeleme parametrelerine (hız, basınç vb.) bağlı olarak değişecektir.

 

PCB BAKIR FOLYO (1)

Elde edilen levha çok düzgün olabilir ve haddelenmiş tavlanmış bakır levhanın yüzeyinde çizgiler görülebilir.Aşağıdaki resimler, elektro-birikimli bakır folyo ile haddelenmiş tavlanmış folyo arasındaki bir karşılaştırmayı göstermektedir.

PCB bakır folyo karşılaştırması

Elektro-biriktirilmiş ve haddelenmiş tavlanmış folyoların karşılaştırılması.
Düşük Profilli Bakır
Bu mutlaka alternatif bir işlemle üreteceğiniz bir bakır folyo türü değildir.Düşük profilli bakır, alt tabakaya yapışma için yeterli pürüzlendirme ile çok düşük ortalama pürüzlülük sağlamak üzere bir mikro pürüzlendirme işlemiyle işlenen ve modifiye edilen elektro-birikimli bakırdır.Bu bakır folyoları üretme prosesleri normalde tescillidir.Bu folyolar genellikle ultra düşük profilli (ULP), çok düşük profilli (VLP) ve basitçe düşük profilli (LP, yaklaşık 1 mikron ortalama pürüzlülük) olarak sınıflandırılır.

 

İlgili Makaleler:

PCB Üretiminde Neden Bakır Folyo Kullanılır?

Baskılı Devre Kartında Kullanılan Bakır Folyo


Gönderim zamanı: Haz-16-2022