PCB-materjalide tööstus on kulutanud märkimisväärselt palju aega materjalide väljatöötamisele, mis tagavad väikseima võimaliku signaalikadu. Kiirete ja kõrgsageduslike konstruktsioonide puhul piiravad kaod signaali levimiskaugust ja moonutavad signaale ning tekitavad impedantsi hälbe, mida võib näha TDR-mõõtmistel. Kuna me projekteerime mis tahes trükkplaati ja töötame välja kõrgematel sagedustel töötavaid vooluahelaid, võib tekkida kiusatus valida kõigis loodud disainides võimalikult sile vask.

Kuigi on tõsi, et vase karedus tekitab täiendavaid impedantsi hälbeid ja kadusid, kui sile peab teie vaskfoolium tegelikult olema? Kas on mõningaid lihtsaid meetodeid, mida saate kasutada kadude ületamiseks, valimata iga disaini jaoks ülisiledat vaske? Vaatleme selles artiklis neid punkte ja ka seda, mida saate otsida, kui hakkate PCB virnastamismaterjale ostma.

TüübidPCB vaskfoolium

Tavaliselt, kui me räägime vasest PCB materjalidel, ei räägi me konkreetsest vase tüübist, vaid räägime ainult selle karedusest. Erinevad vasesadestamise meetodid toodavad erineva karedusväärtusega filme, mis on skaneeriva elektronmikroskoobi (SEM) kujutisel selgelt eristatavad. Kui kavatsete töötada kõrgetel sagedustel (tavaliselt 5 GHz WiFi või rohkem) või suurel kiirusel, pöörake tähelepanu oma materjali andmelehel märgitud vase tüübile.

Samuti veenduge, et mõistate andmelehel olevate Dk väärtuste tähendust. Dk spetsifikatsioonide kohta lisateabe saamiseks vaadake seda podcasti arutelu John Coonrodiga Rogersist. Seda silmas pidades vaatame mõnda erinevat tüüpi PCB vaskfooliumi.

Elektrosadestatud

Selle protsessi käigus tsentrifuugitakse trummel läbi elektrolüütilise lahuse ja vaskfooliumi "kasvatamiseks" trumlile kasutatakse elektrosadestamise reaktsiooni. Kui trummel pöörleb, mähitakse saadud vaskkile aeglaselt rullile, mis annab pideva vaselehe, mida saab hiljem laminaadile rullida. Vase trumli pool vastab sisuliselt trumli karedusele, samas kui paljastatud pool on palju karedam.

Elektrosadestatud PCB vaskfoolium

Elektrosadestatud vase tootmine.
Tavalises PCB tootmisprotsessis kasutamiseks seotakse vase töötlemata pool esmalt klaasvaigu dielektrikuga. Ülejäänud katmata vask (trumli pool) tuleb tahtlikult keemiliselt karestada (nt plasmasöövitusega), enne kui seda saab kasutada standardses vasega plakeeritud lamineerimisprotsessis. See tagab selle ühendamise PCB virna järgmise kihiga.

Pinnaga töödeldud elektrosadestatud vask

Ma ei tea parimat terminit, mis hõlmab kõiki erinevat tüüpi töödeldud pinduvaskfooliumid, seega ülaltoodud pealkiri. Neid vaskmaterjale tuntakse kõige paremini pöördtöödeldud fooliumitena, kuigi saadaval on veel kaks varianti (vt allpool).

Tagurpidi töödeldud fooliumides kasutatakse pinnatöötlust, mis kantakse elektrolüüsiga kaetud vasklehe siledale küljele (trumli poolele). Töötlemiskiht on lihtsalt õhuke kate, mis karestab vaske tahtlikult, nii et sellel on dielektrilise materjaliga parem nakkumine. Need töötlused toimivad ka oksüdatsioonibarjäärina, mis hoiab ära korrosiooni. Kui seda vaske kasutatakse laminaatpaneelide loomiseks, seotakse töödeldud pool dielektrikuga ja ülejäänud töötlemata pool jääb paljastatuks. Avatud pool ei vaja enne söövitamist täiendavat karestamist; sellel on juba piisavalt tugevust, et siduda PCB virna järgmise kihiga.

Pöördtöödeldud vaskfooliumi kolm varianti hõlmavad järgmist:

Kõrgel temperatuuril veniv (HTE) vaskfoolium: see on elektroonselt sadestatud vaskfoolium, mis vastab IPC-4562 3. klassi spetsifikatsioonidele. Avatud nägu töödeldakse ka oksüdatsioonitõkkega, et vältida korrosiooni ladustamise ajal.
Topelttöödeldud foolium: selles vaskfooliumis rakendatakse töötlust kile mõlemale poolele. Seda materjali nimetatakse mõnikord trumliga töödeldud fooliumiks.
Resistiivne vask: seda ei klassifitseerita tavaliselt pinnaga töödeldud vaseks. Sellel vaskfooliumil on vase mattpoolne metallkate, mis seejärel karestatakse soovitud tasemele.
Nende vaskmaterjalide pinnatöötlus on lihtne: foolium rullitakse läbi täiendavate elektrolüüdivannide, mis katavad sekundaarse vaskkatte, millele järgneb tõkkeseemnekiht ja lõpuks tuhmumisvastane kilekiht.

PCB vaskfoolium

Vaskfooliumide pinnatöötlusprotsessid. [Allikas: Pytel, Steven G. et al. "Vase töötlemise ja signaali leviku mõjude analüüs." Aastal 2008 58. elektroonikakomponentide ja tehnoloogia konverents, lk 1144-1149. IEEE, 2008.]
Nende protsesside abil saate materjali, mida saab hõlpsasti kasutada standardse plaadi valmistamise protsessis minimaalse täiendava töötlemisega.

Valtsitud lõõmutatud vask

Valtsitud lõõmutatud vaskfooliumid lasevad vaskfooliumirulli läbi paari rullikute, mis külmrullivad vasklehe soovitud paksuseks. Saadud fooliumilehe karedus varieerub sõltuvalt valtsimisparameetritest (kiirus, rõhk jne).

Saadud leht võib olla väga sile ja valtsitud lõõmutatud vasklehe pinnal on nähtavad triibud. Allolevatel piltidel on võrreldud elektro-sadestatud vaskfooliumi ja valtsitud lõõmutatud fooliumi vahel.

PCB vaskfooliumi võrdlus

Elektrosadestatud ja valtsitud lõõmutatud fooliumide võrdlus.
Madala profiiliga vask
See ei pruugi olla vaskfooliumi tüüp, mida valmistaksite alternatiivse protsessiga. Madala profiiliga vask on elektro-sadestatud vask, mida töödeldakse ja modifitseeritakse mikrokarestamisprotsessiga, et tagada väga madal keskmine karedus ja piisav karestus aluspinnaga nakkumiseks. Nende vaskfooliumite tootmisprotsessid on tavaliselt patenteeritud. Need fooliumid liigitatakse sageli ülimadala profiiliga (ULP), väga madala profiiliga (VLP) ja lihtsalt madala profiiliga (LP, ligikaudu 1 mikroni keskmine karedus).

Seotud artiklid:

Miks kasutatakse PCB tootmises vaskfooliumi?

Trükkplaatides kasutatav vaskfoolium