PCB efnisiðnaðurinn hefur eytt umtalsverðum tíma í að þróa efni sem veita minnsta mögulega merkjatapi. Fyrir háhraða og hátíðnihönnun mun tap takmarka útbreiðslufjarlægð merkja og brengla merki, og það mun skapa viðnámsfrávik sem sést í TDR mælingum. Þar sem við hönnum hvaða prentaða hringrás sem er og þróum rafrásir sem starfa á hærri tíðni, getur verið freistandi að velja sem sléttasta kopar í allri hönnun sem þú býrð til.

Þó að það sé satt að ójöfnur kopar skapar frekari viðnámsfrávik og tap, hversu slétt þarf koparþynnan þín eiginlega að vera? Eru einhverjar einfaldar aðferðir sem þú getur notað til að vinna bug á tapi án þess að velja ofursléttan kopar fyrir hverja hönnun? Við munum skoða þessi atriði í þessari grein, sem og hvað þú getur leitað að ef þú byrjar að versla fyrir PCB-stöfunarefni.

Tegundir afPCB koparþynna

Venjulega þegar við tölum um kopar á PCB efni, tölum við ekki um sérstaka gerð kopar, við tölum aðeins um grófleika hans. Mismunandi koparútfellingaraðferðir framleiða kvikmyndir með mismunandi ójöfnunargildi, sem hægt er að greina greinilega á í skanna rafeindasmásjá (SEM) mynd. Ef þú ætlar að starfa á háum tíðnum (venjulega 5 GHz WiFi eða hærri) eða á miklum hraða, þá skaltu fylgjast með kopargerðinni sem tilgreind er í efnisgagnablaðinu þínu.

Gakktu úr skugga um að þú skiljir merkingu Dk gilda í gagnablaði. Horfðu á þessa podcast umræðu með John Coonrod frá Rogers til að læra meira um Dk forskriftir. Með það í huga skulum við skoða nokkrar mismunandi gerðir af PCB koparþynnu.

Rafskaut

Í þessu ferli er tromma snúið í gegnum rafgreiningarlausn og rafútfellingarviðbrögð eru notuð til að „vaxa“ koparþynnuna á tromluna. Þegar tromlan snýst er koparfilmunni sem myndast hægt vafinn á rúllu, sem gefur samfellda koparplötu sem síðar er hægt að rúlla á lagskipt. Trommuhlið koparsins mun í meginatriðum passa við grófleika trommunnar, en óvarinn hliðin verður mun grófari.

Rafútfelld PCB koparþynna

Framleiðsla á rafútfelldri kopar.
Til þess að hægt sé að nota það í venjulegu PCB framleiðsluferli, verður grófa hlið koparsins fyrst tengt við gler-resín dilectric. Afganginn af óvarnum kopar (trommuhlið) þarf að grófa viljandi efnafræðilega (td með plasma ætingu) áður en hægt er að nota hann í venjulegu koparhúðuðu lagskipunarferlinu. Þetta mun tryggja að hægt sé að tengja það við næsta lag í PCB staflanum.

Yfirborðsmeðhöndluð rafútfelldur kopar

Ég þekki ekki besta hugtakið sem nær yfir allar mismunandi gerðir af yfirborðsmeðhöndluðumkoparþynnur, þar með ofangreind fyrirsögn. Þessi koparefni eru best þekkt sem öfug meðhöndluð þynnur, þó að tvö önnur afbrigði séu fáanleg (sjá hér að neðan).

Afturmeðhöndlaðar þynnur nota yfirborðsmeðferð sem er beitt á sléttu hliðina (trommuhliðina) á rafútsettri koparplötu. Meðferðarlag er bara þunnt lag sem grófir koparinn viljandi, þannig að það mun hafa meiri viðloðun við raforkuefni. 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 rafmagnið og afgangurinn af grófu hliðinni er áfram óvarinn. Óvarinn hlið mun ekki þurfa frekari grófun fyrir ætingu; það mun nú þegar hafa nægan styrk til að binda sig við næsta lag í PCB staflanum.

Þrjár afbrigði af öfugu meðhöndluðu koparþynnu innihalda:

Háhitalenging (HTE) koparþynna: Þetta er rafútsett koparþynna sem uppfyllir IPC-4562 Grade 3 forskriftir. Óvarið andlitið er einnig meðhöndlað með oxunarvörn til að koma í veg fyrir tæringu við geymslu.
Tvímeðhöndluð filmu: Í þessari koparþynnu er meðferðin borin á báðar hliðar filmunnar. Þetta efni er stundum kallað trommuhliðsmeðhöndluð þynna.
Viðnám kopar: Þetta er venjulega ekki flokkað sem yfirborðsmeðhöndlað kopar. Þessi koparþynna notar málmhúð yfir mattu hlið koparsins, sem síðan er hrjúfuð í æskilegt stig.
Yfirborðsmeðhöndlun í þessum koparefnum er einföld: filmunni er rúllað í gegnum viðbótar raflausnaböð sem setja á auka koparhúðun, fylgt eftir með hindrunarfrælagi og loks flekkisfilmulagi.

PCB koparþynna

Yfirborðsmeðferðarferli fyrir koparþynnur. [Heimild: Pytel, Steven G., o.fl. "Greining á koparmeðferðum og áhrifum á útbreiðslu merkja." Árið 2008 58. Electronic Components and Technology Conference, bls. 1144-1149. IEEE, 2008.]
Með þessum ferlum ertu með efni sem auðvelt er að nota í venjulegu plötuframleiðsluferli með lágmarks viðbótarvinnslu.

Valsglógður kopar

Rúllaðar koparþynnur munu leiða rúllu af koparþynnu í gegnum par af rúllum, sem mun kaldrúlla koparplötuna í æskilega þykkt. Grófleiki álpappírsins sem myndast er breytilegur eftir veltingum (hraða, þrýstingi osfrv.).

Blaðið sem myndast getur verið mjög slétt og rákir eru sýnilegar á yfirborði valsglóðu koparplötunnar. Myndirnar hér að neðan sýna samanburð á rafútsettri koparþynnu og rúlluðu glæðuþynnu.

Samanburður á PCB koparþynnu

Samanburður á rafútfelldum þynnum á móti valsglæðdum þynnum.
Lágefnis kopar
Þetta er ekki endilega tegund af koparþynnu sem þú myndir búa til með öðru ferli. Low-profile kopar er rafútfelldur kopar sem er meðhöndlaður og breyttur með ör-rjúfunarferli til að veita mjög lágan meðalhrjúfleika með nægilega grófleika til að viðloðun við undirlagið. Ferlið við framleiðslu þessara koparþynna er venjulega einkaleyfi. Þessar þynnur eru oft flokkaðar sem ofurlítið snið (ULP), mjög lágt snið (VLP) og einfaldlega lágt snið (LP, um það bil 1 míkron meðalgrófleiki).

Tengdar greinar:

Af hverju er koparþynna notuð í PCB framleiðslu?

Koparþynna notað í prentað hringrásarborð