Trükkplaatide materjalide tööstus on kulutanud märkimisväärselt aega materjalide väljatöötamisele, mis tagavad võimalikult väikese signaalikadu. Suure kiiruse ja kõrgsageduslike konstruktsioonide puhul piiravad kaod signaali leviku kaugust ja moonutavad signaale ning tekitavad impedantsi hälbe, mida on näha TDR-mõõtmistel. Kuna me projekteerime trükkplaate ja arendame vooluringe, mis töötavad kõrgematel sagedustel, võib olla ahvatlev valida kõigis loodavates konstruktsioonides võimalikult sujuva vase.

Kuigi on tõsi, et vase karedus tekitab täiendavat impedantsi hälvet ja kadusid, siis kui sile peaks teie vaskfoolium tegelikult olema? Kas on olemas lihtsaid meetodeid, mille abil saab kadusid ületada ilma iga disaini jaoks ülisiledat vaske valimata? Vaatleme neid punkte selles artiklis ja seda, mida peaksite otsima trükkplaatide materjalide ostmisel.

TüübidPCB vaskfoolium

Tavaliselt, kui me räägime vasest trükkplaatide materjalidel, ei räägi me konkreetsest vase tüübist, vaid ainult selle karedusest. Erinevad vase sadestamise meetodid annavad tulemuseks erineva karedusväärtusega kilesid, mida saab skaneeriva elektronmikroskoobi (SEM) pildil selgelt eristada. Kui kavatsete töötada kõrgetel sagedustel (tavaliselt 5 GHz WiFi või kõrgem) või suurel kiirusel, siis pöörake tähelepanu oma materjali andmelehel täpsustatud vase tüübile.

Samuti veendu, et sa mõistad Dk väärtuste tähendust andmelehel. Vaata seda taskuhäälingusaate arutelu John Coonrodiga Rogersist, et saada lisateavet Dk spetsifikatsioonide kohta. Seda silmas pidades vaatame mõnda erinevat tüüpi PCB vaskfooliumi.

Elektrosadestatud

Selle protsessi käigus tsentrifuugitakse trumlit läbi elektrolüütilise lahuse ja elektrodepositsioonireaktsiooni abil „kasvatatakse“ vaskfoolium trumlile. Trumli pöörlemisel mähitakse saadud vaskkile aeglaselt rullile, saades pideva vasklehe, mille saab hiljem laminaadile rullida. Vase trumlipoolne külg vastab põhimõtteliselt trumli karedusele, samas kui avatud külg on palju karedam.

Elektrosadestatud PCB vaskfoolium

Elektrosadestatud vase tootmine.
Standardse trükkplaatide valmistamisprotsessi jaoks ühendatakse vase kare külg kõigepealt klaasvaigust dielektrikuga. Ülejäänud paljastatud vask (trumli külg) tuleb enne standardse vasega plakeeritud lamineerimisprotsessi kasutamist keemiliselt karestada (nt plasma söövitusega). See tagab, et seda saab ühendada järgmise trükkplaadi kihiga.

Pinnaga töödeldud galvaaniline vask

Ma ei tea parimat terminit, mis hõlmab kõiki erinevaid pinnatöötlustüüpe.vaskfooliumid, seega ülaltoodud pealkiri. Neid vaskmaterjale tuntakse kõige paremini pöördtöödeldud fooliumidena, kuigi saadaval on kaks muud varianti (vt allpool).

Pöördtöödeldud fooliumide puhul kasutatakse pinnatöötlust, mis kantakse elektrolüüsi teel sadestatud vaskpleki siledale küljele (trumli küljele). Töötluskiht on lihtsalt õhuke kate, mis karestab vaske tahtlikult, et sellel oleks parem nakkuvus dielektrilise materjaliga. Need töötlused toimivad ka oksüdatsioonitõkkena, mis hoiab ära korrosiooni. Kui seda vaske kasutatakse laminaatpaneelide valmistamiseks, liimitakse töödeldud külg dielektrikuga ja allesjäänud kare külg jääb nähtavale. Avatud külg ei vaja enne söövitamist täiendavat karestamist; sellel on juba piisavalt tugevust, et nakkuda järgmise kihiga trükkplaadi virnas.

Kolm variatsiooni tagurpidi töödeldud vaskfooliumil on järgmised:

Kõrgtemperatuuriline venivus (HTE) vaskfoolium: see on elektrolüüsi teel sadestatud vaskfoolium, mis vastab IPC-4562 3. klassi spetsifikatsioonidele. Avatud pinda töödeldakse ka oksüdatsioonitõkkega, et vältida korrosiooni ladustamise ajal.
Kahekordselt töödeldud foolium: Selles vaskfooliumis on töötlus kantud kile mõlemale küljele. Seda materjali nimetatakse mõnikord ka trumli poolt töödeldud fooliumiks.
Resistiivne vask: Seda ei liigitata tavaliselt pinnatöötlusega vaseks. Selle vaskfooliumi puhul kantakse vase mattküljele metallikate, mida seejärel karestatakse soovitud tasemeni.
Nende vaskmaterjalide pinnatöötlus on lihtne: foolium rullitakse läbi täiendavate elektrolüüdivannide, mis kannavad peale sekundaarse vasekihi, millele järgneb tõkkekiht ja lõpuks tuhmumisvastane kilekiht.

PCB vaskfoolium

Vaskfooliumide pinnatöötlusprotsessid. [Allikas: Pytel, Steven G. jt. "Vasetöötluste analüüs ja nende mõju signaali levikule." 2008. aasta 58. elektroonikakomponentide ja tehnoloogia konverents, lk 1144-1149. IEEE, 2008.]
Nende protsesside abil on teil materjal, mida saab minimaalse lisatöötlusega hõlpsasti kasutada standardses plaaditootmisprotsessis.

Valtsitud lõõmutatud vask

Valtsitud ja lõõmutatud vaskfooliumi puhul lastakse vaskfooliumirull läbi rullide paari, mis külmvaltsivad vasklehe soovitud paksuseni. Saadud fooliumlehe karedus varieerub sõltuvalt valtsimisparameetritest (kiirus, rõhk jne).

Saadud leht võib olla väga sile ja valtsitud lõõmutatud vasklehe pinnal on näha triibud. Allolevad pildid näitavad elektrolüüsi teel sadestatud vaskfooliumi ja valtsitud lõõmutatud fooliumi võrdlust.

PCB vaskfooliumi võrdlus

Elektrosadestatud ja valtsitud lõõmutatud fooliumide võrdlus.
Madala profiiliga vask
See ei ole tingimata vaskfooliumi tüüp, mida saaksite valmistada alternatiivse protsessi abil. Madala profiiliga vask on elektrolüüsi teel sadestatud vask, mida on töödeldud ja modifitseeritud mikrokarestamise protsessiga, et saavutada väga madal keskmine karedus ja piisav karedus aluspinnaga nakkumiseks. Nende vaskfooliumide tootmisprotsessid on tavaliselt patenteeritud. Neid fooliume liigitatakse sageli ülimadala profiiliga (ULP), väga madala profiiliga (VLP) ja lihtsalt madala profiiliga (LP, keskmine karedus umbes 1 mikron) fooliumideks.

Seotud artiklid:

Miks kasutatakse PCB tootmisel vaskfooliumi?

Trükkplaadil kasutatav vaskfoolium