PCB medžiagų pramonė praleido daug laiko kurdama medžiagas, užtikrinančias mažiausią įmanomą signalo praradimą. Didelės spartos ir aukšto dažnio konstrukcijose nuostoliai apribos signalo sklidimo atstumą ir iškraipys signalus, o tai sukurs varžos nuokrypį, kurį galima pamatyti atliekant TDR matavimus. Kadangi mes projektuojame bet kokią spausdintinę plokštę ir kuriame grandines, veikiančias aukštesniu dažniu, gali kilti pagunda pasirinkti kuo sklandesnį varį visuose jūsų sukurtuose dizainuose.

Nors tiesa, kad vario šiurkštumas sukuria papildomą varžos nuokrypį ir nuostolius, ar iš tikrųjų turi būti lygi vario folija? Ar yra keletas paprastų metodų, kuriuos galite naudoti norėdami įveikti nuostolius, nesirinkdami itin lygaus vario kiekvienam dizainui? Apžvelgsime šiuos šio straipsnio punktus, taip pat į tai, ko galite ieškoti, jei pradėsite pirkti PCB kaupimo medžiagas.

TipaiPCB vario folija

Paprastai kai kalbame apie varį ant PCB medžiagų, mes nekalbame apie konkrečią vario rūšį, kalbame tik apie jo šiurkštumą. Skirtingi vario nusodinimo metodai sukuria skirtingų šiurkštumo verčių plėveles, kurias galima aiškiai atskirti skenuojančio elektroninio mikroskopo (SEM) vaizde. Jei ketinate dirbti dideliais dažniais (paprastai 5 GHz arba didesniu WiFi ryšiu) arba dideliu greičiu, atkreipkite dėmesį į vario tipą, nurodytą jūsų medžiagos duomenų lape.

Taip pat įsitikinkite, kad suprantate Dk reikšmių duomenų lape. Norėdami sužinoti daugiau apie Dk specifikacijas, žiūrėkite šią podcast'o diskusiją su Johnu Coonrodu iš Rogers. Turėdami tai omenyje, pažvelkime į kai kuriuos skirtingus PCB vario folijos tipus.

Elektros nusodinimas

Šiame procese būgnas sukasi per elektrolitinį tirpalą, o elektrolitinio nusodinimo reakcija naudojama vario folijai "užauginti" ant būgno. Kai būgnas sukasi, gauta varinė plėvelė lėtai apvyniojama ant volelio, todėl gaunamas vientisas vario lakštas, kurį vėliau galima suvynioti ant laminato. Vario būgno pusė iš esmės atitiks būgno šiurkštumą, o atviroji pusė bus daug šiurkštesnė.

Elektros nusodinta PCB vario folija

Elektros nusodinto vario gamyba.
Kad būtų galima naudoti standartiniame PCB gamybos procese, šiurkšti vario pusė pirmiausia bus sujungta su stiklo dervos dielektriku. Likęs atviras varis (būgno pusė) turės būti sąmoningai chemiškai grublėtas (pvz., ėsdinant plazminiu būdu), kad jį būtų galima naudoti standartiniame variu plakiruoto laminavimo procese. Tai užtikrins, kad jį bus galima prijungti prie kito PCB sluoksnio.

Paviršiuje apdorotas elektrodepozicinis varis

Nežinau geriausio termino, apimančio visus skirtingus apdoroto paviršiaus tipusvarinės folijos, taigi aukščiau pateikta antraštė. Šios varinės medžiagos geriausiai žinomos kaip atvirkštinio apdorojimo folijos, nors yra ir kitų variantų (žr. toliau).

Atvirkščiai apdorotose folijose naudojamas paviršiaus apdorojimas, kuris yra padengtas lygiąja elektrodalizuoto vario lakšto puse (būgno puse). Apdorojimo sluoksnis yra tik plona danga, kuri tyčia šiurkština varį, todėl jis geriau sukibs su dielektrine medžiaga. Šios procedūros taip pat veikia kaip oksidacijos barjeras, apsaugantis nuo korozijos. Kai šis varis naudojamas laminato plokštėms kurti, apdorota pusė sujungiama su dielektriku, o likusi šiurkšti pusė lieka atvira. Atidengtos pusės prieš ėsdinimą papildomai šiurkštinti nereikės; jis jau turės pakankamai tvirtumo, kad galėtų prisijungti prie kito sluoksnio PCB krūvoje.

Trys atvirkštinio apdorojimo vario folijos variantai:

Aukštos temperatūros pailgėjimo (HTE) vario folija: tai elektrodeleguota vario folija, atitinkanti IPC-4562 3 laipsnio specifikacijas. Atviras veidas taip pat yra apdorotas oksidacijos barjeru, kad būtų išvengta korozijos laikymo metu.
Dvigubai apdorota folija: šioje varinėje folijoje apdorojama abi plėvelės pusės. Ši medžiaga kartais vadinama būgno puse apdorota folija.
Atsparus varis: paprastai jis nėra klasifikuojamas kaip paviršiumi apdorotas varis. Šioje varinėje folijoje naudojama metalinė danga ant matinės vario pusės, kuri vėliau šiurkštinama iki norimo lygio.
Paviršiaus apdorojimas šiose varinėse medžiagose yra nesudėtingas: folija vyniojama per papildomas elektrolito voneles, kuriose padengiamas antrinis vario sluoksnis, po kurio uždedamas barjerinis sėklų sluoksnis ir galiausiai anti-blizgantis plėvelės sluoksnis.

PCB vario folija

Vario folijos paviršiaus apdorojimo procesai. [Šaltinis: Pytel, Steven G. ir kt. "Vario apdorojimo ir poveikio signalo sklidimui analizė." 2008 m. 58-oji elektroninių komponentų ir technologijų konferencija, p. 1144-1149. IEEE, 2008.]
Taikydami šiuos procesus, jūs turite medžiagą, kurią galima lengvai naudoti standartiniame plokščių gamybos procese su minimaliu papildomu apdorojimu.

Valcuotas-atkaitintas varis

Valcuotos atkaitintos varinės folijos varinės folijos ritinį perleis per porą volelių, kurie šaltai suvynios vario lakštą iki norimo storio. Gautos folijos lakšto šiurkštumas skirsis priklausomai nuo valcavimo parametrų (greičio, slėgio ir kt.).

Gautas lakštas gali būti labai lygus, o valcuoto atkaitinto vario lakšto paviršiuje matomi dryžiai. Žemiau esančiuose paveikslėliuose parodytas elektrolitinio nusodinimo vario folijos ir valcuotos atkaitintos folijos palyginimas.

PCB vario folijos palyginimas

Elektrodeleguotų ir valcuotų atkaitintų folijų palyginimas.
Žemo profilio varis
Tai nebūtinai yra vario folijos tipas, kurį gamintumėte alternatyviu būdu. Žemo profilio varis yra nusodintas elektrodais varis, kuris yra apdorojamas ir modifikuojamas mikrošiurkštinimo procesu, kad būtų užtikrintas labai mažas vidutinis šiurkštumas ir pakankamas šiurkštumas, kad sukibtų su pagrindu. Šių varinių folijų gamybos procesai paprastai yra patentuoti. Šios folijos dažnai skirstomos į itin žemo profilio (ULP), labai žemo profilio (VLP) ir tiesiog žemo profilio (LP, maždaug 1 mikrono vidutinis šiurkštumas).

Susiję straipsniai:

Kodėl vario folija naudojama PCB gamyboje?

Vario folija, naudojama spausdintinėse plokštėse