L'industria di i materiali PCB hà passatu assai tempu à sviluppà materiali chì furniscenu a perdita di signale più bassa pussibule. Per i disinni à alta velocità è alta frequenza, e perdite limiteranu a distanza di propagazione di u signale è distorceranu i signali, è creeranu una deviazione d'impedenza chì pò esse vista in e misurazioni TDR. Mentre cuncepimu qualsiasi circuitu stampatu è sviluppemu circuiti chì operanu à frequenze più alte, pò esse tentatore di optà per u rame u più lisciu pussibule in tutti i disinni chì create.

Benchì sia veru chì a rugosità di u rame crea una deviazione d'impedenza è perdite supplementari, quantu liscia deve esse veramente a vostra lamina di rame? Ci sò qualchi metudi simplici chì pudete aduprà per superà e perdite senza sceglie u rame ultra-lisciu per ogni disignu? Esamineremu questi punti in questu articulu, è ancu ciò chì pudete circà se cuminciate à cumprà materiali di impilamentu PCB.

Tipi diFoglia di rame PCB

Nurmalmente quandu parlemu di rame nantu à i materiali PCB, ùn parlemu micca di u tipu specificu di rame, parlemu solu di a so rugosità. Diversi metudi di deposizione di rame producenu filmi cù diversi valori di rugosità, chì ponu esse distinti chjaramente in una maghjina di microscopiu elettronicu à scansione (SEM). Sè avete da operà à alte frequenze (nurmalmente WiFi 5 GHz o superiore) o à alte velocità, fate attenzione à u tipu di rame specificatu in a vostra scheda tecnica di u materiale.

Inoltre, assicuratevi di capisce u significatu di i valori Dk in una scheda tecnica. Guardate sta discussione podcast cù John Coonrod di Rogers per amparà di più nantu à e specificazioni Dk. Cù questu in mente, guardemu alcuni di i sfarenti tippi di foglia di rame PCB.

Elettrodepostu

In questu prucessu, un tamburu hè fattu girà per una suluzione elettrolitica, è una reazione d'elettrodeposizione hè aduprata per "fà cresce" a foglia di rame nantu à u tamburu. Mentre u tamburu gira, u film di rame risultante hè avvoltu lentamente nantu à un rullu, dendu un fogliu continuu di rame chì pò esse poi arrotolato nantu à un laminatu. U latu di u rame di u tamburu currisponderà essenzialmente à a rugosità di u tamburu, mentre chì u latu espostu serà assai più ruvidu.

Foglia di rame PCB elettrodepositata

Pruduzzione di rame elettrodepositatu.
Per esse adupratu in un prucessu standard di fabricazione di PCB, u latu ruvidu di u rame serà prima ligatu à un dielettricu di resina di vetru. U rame restante espostu (latu di u tamburu) duverà esse irruviditu chimicamente intenzionalmente (per esempiu, cù incisione à plasma) prima di pudè esse adupratu in u prucessu standard di laminazione di u rivestimentu di rame. Questu assicurerà chì pò esse ligatu à u prossimu stratu in l'impilamentu di PCB.

Rame elettrodepositatu trattatu in superficia

Ùn cunnoscu micca u megliu termine chì abbraccia tutti i sfarenti tipi di superfici trattate.fogli di rame, dunque u titulu sopra. Sti materiali di rame sò più cunnisciuti cum'è fogli trattati inversi, ancu s'è duie altre variazioni sò dispunibili (vede quì sottu).

I fogli trattati à l'inversu utilizanu un trattamentu superficiale chì hè applicatu à u latu lisciu (latu di u tamburu) di una lamina di rame elettrodepositata. Un stratu di trattamentu hè solu un rivestimentu sottile chì rende irruviditu intenzionalmente u rame, cusì averà una maggiore adesione à un materiale dielettricu. Questi trattamenti agiscenu ancu cum'è una barriera d'ossidazione chì impedisce a corrosione. Quandu questu rame hè adupratu per creà pannelli laminati, u latu trattatu hè ligatu à u dielettricu, è u latu ruvidu restante ferma espostu. U latu espostu ùn averà bisognu di alcuna irruvidimentu supplementu prima di l'incisione; avarà digià abbastanza forza per ligà si à u prossimu stratu in l'impilamentu di PCB.

Trè variazioni nantu à a lamina di rame trattata inversa includenu:

Foglia di rame à allungamentu à alta temperatura (HTE): Questa hè una foglia di rame elettrodepositata chì rispetta e specifiche IPC-4562 Grade 3. A faccia esposta hè ancu trattata cù una barriera d'ossidazione per prevene a corrosione durante u almacenamentu.
Foglia trattata à dui lati: In questa foglia di rame, u trattamentu hè applicatu à i dui lati di u film. Stu materiale hè qualchì volta chjamatu foglia trattata à u latu di u tamburu.
Rame resistivu: Questu ùn hè nurmalmente classificatu cum'è rame trattatu in superficia. Questa lamina di rame usa un rivestimentu metallicu sopra u latu opaco di u rame, chì hè poi irruviditu à u livellu desideratu.
L'applicazione di u trattamentu di a superficia in questi materiali di rame hè simplice: a foglia hè laminata attraversu bagni elettrolitici supplementari chì applicanu una placcatura secundaria di rame, seguitata da un stratu di sementi di barriera, è infine un stratu di film anti-ossidazione.

Foglia di rame PCB

Prucessi di trattamentu superficiale per fogli di rame. [Fonte: Pytel, Steven G., et al. "Analisi di i trattamenti di rame è di l'effetti nantu à a propagazione di u signale". In u 2008, 58a Cunferenza nantu à i cumpunenti elettronichi è a tecnulugia, pp. 1144-1149. IEEE, 2008.]
Cù questi prucessi, avete un materiale chì pò esse facilmente adupratu in u prucessu standard di fabricazione di pannelli cù un trattamentu supplementu minimu.

Rame ricottu laminatu

E lamine di rame laminate è ricotte passanu un rotulu di lamina di rame attraversu una coppia di rulli, chì lamineranu à fretu a lamina di rame à u spessore desideratu. A rugosità di a lamina risultante varierà secondu i parametri di laminazione (velocità, pressione, ecc.).

A lamina resultante pò esse assai liscia, è e striature sò visibili nantu à a superficia di a lamina di rame ricotta laminata. L'imagine quì sottu mostranu una paragone trà una lamina di rame elettrodepositata è una lamina ricotta laminata.

Paragone di foglia di rame PCB

Paragone di fogli elettrodeposti vs. fogli ricotti laminati.
Rame à prufilu bassu
Questu ùn hè micca necessariamente un tipu di foglia di rame chì fabrichereste cù un prucessu alternativu. U rame à bassu prufilu hè rame elettrodepostu chì hè trattatu è mudificatu cù un prucessu di micro-rugosità per furnisce una rugosità media assai bassa cù una rugosità sufficiente per l'adesione à u sustratu. I prucessi per a fabricazione di queste foglie di rame sò nurmalmente pruprietarii. Queste foglie sò spessu classificate cum'è prufilu ultra-bassu (ULP), prufilu assai bassu (VLP) è semplicemente à bassu prufilu (LP, rugosità media di circa 1 micron).

Articuli cunnessi:

Perchè si usa a lamina di rame in a fabricazione di PCB?

Foglia di rame aduprata in u circuitu stampatu