Efnaiðnaðurinn fyrir prentplötur hefur varið miklum tíma í að þróa efni sem veita lágmarks merkjatap. Fyrir hönnun með miklum hraða og hátíðni munu tap takmarka útbreiðslufjarlægð merkisins og skekkja merkin, og það mun skapa frávik í impedansi sem sjá má í TDR mælingum. Þegar við hönnum hvaða prentaða rafrás sem er og þróum rafrásir sem starfa við hærri tíðni, getur verið freistandi að velja sléttasta mögulega kopar í öllum hönnunum sem þú býrð til.

Þó að það sé rétt að ójöfnur í kopar valdi frekari frávikum í impedans og tapi, hversu slétt þarf koparfilman þín í raun að vera? Eru til nokkrar einfaldar aðferðir sem þú getur notað til að vinna bug á tapi án þess að velja afar sléttan kopar fyrir hverja hönnun? Við munum skoða þessi atriði í þessari grein, sem og hvað þú getur leitað að ef þú byrjar að versla efni fyrir prentplötur.

Tegundir afPCB koparþynna

Venjulega þegar við tölum um kopar á prentplötum, þá tölum við ekki um tiltekna gerð kopars, heldur aðeins um grófleika hans. Mismunandi aðferðir við koparútfellingu framleiða filmur með mismunandi grófleikagildum, sem hægt er að greina greinilega á mynd í rafeindasmásjá (SEM). Ef þú ætlar að starfa við háar tíðnir (venjulega 5 GHz WiFi eða hærra) eða við mikinn hraða, þá skaltu gæta að þeirri kopargerð sem tilgreind er í gagnablaði efnisins.

Einnig skaltu gæta þess að skilja merkingu Dk-gilda í gagnablaði. Horfðu á þessa hlaðvarpsumræðu með John Coonrod frá Rogers til að læra meira um Dk-forskriftir. Með það í huga skulum við skoða nokkrar af mismunandi gerðum af koparþynnum fyrir PCB.

Rafmagnsútfellt

Í þessu ferli er tromla snúið í gegnum rafgreiningarlausn og rafútfellingarviðbrögð eru notuð til að „rækta“ koparfilmuna á tromluna. Þegar tromlan snýst er koparfilman sem myndast hægt og rólega vafið á rúllu, sem gefur samfellda koparplötu sem síðar er hægt að rúlla á lagskipt efni. Tromluhlið koparsins mun í raun passa við grófleika tromlunnar, en sú hlið sem ber á henni verður mun grófari.

Rafgeymd PCB koparþynna

Framleiðsla á rafsegulútfelldum kopar.
Til þess að hægt sé að nota koparinn í hefðbundnu framleiðsluferli prentplata þarf fyrst að tengja grófa hlið koparsins við gler-resín raflagn. Koparinn sem eftir er (trommuhliðin) þarf að grófa efnafræðilega (t.d. með plasmaetsingu) áður en hægt er að nota hann í hefðbundnu koparhúðunarferli. Þetta tryggir að hægt sé að tengja hann við næsta lag í prentplötunni.

Yfirborðsmeðhöndlað rafsegulað kopar

Ég veit ekki hvaða hugtak hentar best til að ná yfir allar mismunandi gerðir af yfirborðsmeðhöndluðumkoparþynnur, þess vegna ofangreind fyrirsögn. Þessi koparefni eru þekktust sem öfugmeðhöndluð filmuhúðuð, þó að tvær aðrar útgáfur séu í boði (sjá hér að neðan).

Öfugmeðhöndlaðar filmur nota yfirborðsmeðhöndlun sem er borin á slétta hliðina (trommuhliðina) á rafsegulsettri koparplötu. Meðhöndlunarlag er einfaldlega þunnt lag sem gerir koparinn vísvitandi hrjúfan, þannig að hann festist betur við rafskautsefnið. Þessar meðferðir virka einnig sem oxunarhindrun sem kemur í veg fyrir tæringu. Þegar þessi kopar er notaður til að búa til lagskipt spjöld er meðhöndluðu hliðin tengd við rafskautsefnið og grófa hliðin sem eftir er helst berskjölduð. Berskjölduð hlið þarfnast ekki frekari hrjúfingar fyrir etsun; hún mun þegar hafa nægan styrk til að festast við næsta lag í prentplötunni.

Þrjár afbrigði af öfugri meðhöndluðu koparþynnu eru:

Koparþynna sem teygist við háan hita (HTE): Þetta er rafsegulbundin koparþynna sem uppfyllir IPC-4562 Grade 3 forskriftirnar. Útsetta yfirborðið er einnig meðhöndlað með oxunarvörn til að koma í veg fyrir tæringu við geymslu.
Tvöföld meðhöndluð filma: Í þessari koparfilmu er meðhöndlunin beitt á báðar hliðar filmunnar. Þetta efni er stundum kallað trommumeðhöndluð filma.
Viðnámsþolinn kopar: Þetta er venjulega ekki flokkað sem yfirborðsmeðhöndlaður kopar. Þessi koparþynna notar málmhúð yfir matta hlið koparsins, sem síðan er grófgerð að æskilegu stigi.
Yfirborðsmeðhöndlun þessara koparefna er einföld: filmu er velt í gegnum viðbótar raflausnarböð sem setja á aðra koparhúðun, fylgt eftir með hindrunarlagi og að lokum filmu sem kemur í veg fyrir áferð.

PCB koparþynna

Yfirborðsmeðferðarferli fyrir koparþynnur. [Heimild: Pytel, Steven G., o.fl. „Greining á koparmeðferðum og áhrifum þeirra á útbreiðslu merkja.“ Í 58. ráðstefnu um rafeindabúnað og tækni 2008, bls. 1144-1149. IEEE, 2008.]
Með þessum ferlum er til efni sem auðvelt er að nota í hefðbundnu framleiðsluferli plötunnar með lágmarks viðbótarvinnslu.

Valsað-glætt kopar

Valsaðar og glóðaðar koparþynnur færa koparþynnu í gegnum tvær rúllur sem kaldvalsa koparplötuna í þá þykkt sem óskað er eftir. Grófleiki þynnunnar sem myndast er breytilegur eftir völsunarbreytum (hraða, þrýstingi o.s.frv.).

Úrkomandi plötu getur verið mjög slétt og rákir eru sýnilegar á yfirborði valsaðrar og glóðaðrar koparplötu. Myndirnar hér að neðan sýna samanburð á rafsegulsettri koparþynnu og valsaðrar og glóðaðrar þynnu.

Samanburður á koparþynnu á PCB

Samanburður á rafsegulfrásettum og valsuðum glóðuðum filmum.
Lág-snið kopar
Þetta er ekki endilega tegund af koparþynnu sem þú myndir framleiða með annarri aðferð. Lágprófíl kopar er rafsegulútfelldur kopar sem er meðhöndlaður og breyttur með örgrófunarferli til að veita mjög lágt meðalgrófleika með nægilegri grófleika fyrir viðloðun við undirlagið. Framleiðsluferlið við þessar koparþynnur er venjulega einkaleyfisvarið. Þessar þynnur eru oft flokkaðar sem ultra-lágprófíl (ULP), mjög lágprófíl (VLP) og einfaldlega lágprófíl (LP, um það bil 1 míkron meðalgrófleiki).

Tengdar greinar:

Af hverju er koparþynna notuð í framleiðslu á prentplötum?

Koparþynna notuð í prentuðu rafrásarborði