Ngành công nghiệp vật liệu PCB đã dành một lượng thời gian đáng kể để phát triển vật liệu cung cấp tổn thất tín hiệu thấp nhất có thể. Đối với các thiết kế tốc độ cao và tần số cao, tổn thất sẽ hạn chế khoảng cách truyền tín hiệu và tín hiệu biến dạng, và nó sẽ tạo ra độ lệch trở kháng có thể thấy trong các phép đo TDR. Khi chúng tôi thiết kế bất kỳ bảng mạch in và phát triển các mạch hoạt động ở tần số cao hơn, có thể rất hấp dẫn để lựa chọn đồng mịn nhất có thể trong tất cả các thiết kế bạn tạo.

Mặc dù sự thật là độ nhám của đồng tạo ra độ lệch và tổn thất trở kháng bổ sung, nhưng lá đồng của bạn thực sự cần phải trơn tru như thế nào? Có một số phương pháp đơn giản bạn có thể sử dụng để khắc phục tổn thất mà không cần chọn đồng cực mượt cho mọi thiết kế? Chúng tôi sẽ xem xét những điểm này trong bài viết này, cũng như những gì bạn có thể tìm kiếm nếu bạn bắt đầu mua sắm các tài liệu xếp chồng PCB.

Các loạiLá đồng PCB

Thông thường khi chúng ta nói về đồng trên vật liệu PCB, chúng ta không nói về loại đồng cụ thể, chúng ta chỉ nói về độ nhám của nó. Các phương pháp lắng đọng đồng khác nhau tạo ra các màng có các giá trị độ nhám khác nhau, có thể được phân biệt rõ ràng trong hình ảnh kính hiển vi điện tử quét (SEM). Nếu bạn sẽ hoạt động ở tần số cao (thông thường WiFi 5 GHz trở lên) hoặc ở tốc độ cao, thì hãy chú ý đến loại đồng được chỉ định trong bảng dữ liệu vật liệu của bạn.

Ngoài ra, hãy đảm bảo hiểu ý nghĩa của các giá trị DK trong bảng dữ liệu. Xem cuộc thảo luận podcast này với John Coonrod từ Rogers để tìm hiểu thêm về thông số kỹ thuật của DK. Với ý nghĩ đó, chúng ta hãy xem xét một số loại lá đồng PCB khác nhau.

Điện cực

Trong quá trình này, một cái trống được quay qua dung dịch điện phân và phản ứng điện cực được sử dụng để phát triển lá đồng trên trống. Khi trống quay, màng đồng kết quả được bọc từ từ một con lăn, tạo ra một tấm đồng liên tục mà sau này có thể được cuộn lên một lớp. Phía trống của đồng về cơ bản sẽ phù hợp với độ nhám của trống, trong khi phía lộ ra sẽ khó khăn hơn nhiều.

Lá đồng PCB điện cực

Sản xuất đồng điện cực.
Để được sử dụng trong một quy trình chế tạo PCB tiêu chuẩn, mặt thô của đồng trước tiên sẽ được liên kết với điện môi resin thủy tinh. Đồng tiếp xúc còn lại (mặt trống) sẽ cần được cố tình tăng hóa học (ví dụ, với khắc huyết tương) trước khi nó có thể được sử dụng trong quá trình cán lớp đồng tiêu chuẩn. Điều này sẽ đảm bảo nó có thể được liên kết với lớp tiếp theo trong ngăn xếp PCB.

Đồng được xử lý bề mặt đồng

Tôi không biết thuật ngữ tốt nhất bao gồm tất cả các loại bề mặt khác nhau được xử lýlá đồng, do đó tiêu đề trên. Những vật liệu đồng này được biết đến nhiều nhất là lá được xử lý ngược, mặc dù hai biến thể khác có sẵn (xem bên dưới).

Các lá được xử lý ngược sử dụng một xử lý bề mặt được áp dụng cho mặt mịn (mặt trống) của một tấm đồng điện cực. Một lớp xử lý chỉ là một lớp phủ mỏng cố tình làm nhịn đồng, vì vậy nó sẽ có độ bám dính lớn hơn với vật liệu điện môi. Những phương pháp điều trị này cũng hoạt động như một rào cản oxy hóa ngăn chặn sự ăn mòn. Khi đồng này được sử dụng để tạo ra các tấm gỗ, phía được xử lý được liên kết với điện môi, và mặt thô còn sót lại vẫn còn lộ ra. Phía tiếp xúc sẽ không cần bất kỳ sự thô lỗ bổ sung nào trước khi khắc; Nó sẽ có đủ sức mạnh để liên kết với lớp tiếp theo trong ngăn xếp PCB.

Ba biến thể trên lá đồng được xử lý ngược bao gồm:

Lá đồng kéo dài nhiệt độ cao (HTE): Đây là một lá đồng điện cực phù hợp với thông số kỹ thuật của IPC-4562. Khuôn mặt lộ ra cũng được xử lý bằng hàng rào oxy hóa để ngăn chặn sự ăn mòn trong quá trình bảo quản.
Lá được xử lý kép: Trong lá đồng này, việc điều trị được áp dụng cho cả hai mặt của bộ phim. Vật liệu này đôi khi được gọi là giấy bạc được xử lý.
Đồng điện trở: Điều này thường không được phân loại là đồng được xử lý bề mặt. Lá đồng này sử dụng lớp phủ kim loại trên mặt mờ của đồng, sau đó được làm cứng đến mức mong muốn.
Ứng dụng xử lý bề mặt trong các vật liệu đồng này rất đơn giản: giấy bạc được cuộn qua bồn tắm điện phân bổ sung áp dụng mạ đồng thứ cấp, tiếp theo là lớp hạt rào cản, và cuối cùng là lớp màng chống Tarnish.

Lá đồng PCB

Quá trình xử lý bề mặt cho lá đồng. [Nguồn: Pytel, Steven G., et al. "Phân tích các phương pháp điều trị bằng đồng và ảnh hưởng đến truyền tín hiệu." Năm 2008 Hội nghị linh kiện và công nghệ điện tử thứ 58, trang 1144-1149. IEEE, 2008]
Với các quy trình này, bạn có một vật liệu có thể dễ dàng sử dụng trong quy trình chế tạo bảng tiêu chuẩn với xử lý bổ sung tối thiểu.

Đồng cuộn đồng

Các lá đồng được cuộn sẽ vượt qua một cuộn đồng bằng đồng thông qua một cặp con lăn, sẽ làm lạnh tấm đồng đến độ dày mong muốn. Độ nhám của tấm lá kết quả sẽ thay đổi tùy thuộc vào các tham số cuộn (tốc độ, áp suất, v.v.).

Tấm kết quả có thể rất mịn, và các hình dạng có thể nhìn thấy trên bề mặt của tấm đồng được cuộn. Các hình ảnh dưới đây cho thấy sự so sánh giữa một lá đồng điện cực và một lá được cuộn.

So sánh lá đồng PCB

So sánh các lá được phân phối điện cực so với cuộn.
Đồng cấu hình thấp
Đây không nhất thiết là một loại lá đồng mà bạn sẽ chế tạo với một quy trình thay thế. Đồng cấu hình thấp là đồng điện cực được xử lý và sửa đổi bằng quá trình làm ra vi mô để cung cấp độ nhám trung bình rất thấp với độ nhám đủ cho độ bám dính của chất nền. Các quy trình để sản xuất các lá đồng này thường là độc quyền. Các lá này thường được phân loại là cấu hình cực thấp (ULP), cấu hình rất thấp (VLP) và đơn giản là cấu hình thấp (LP, độ nhám trung bình khoảng 1 micron).

Bài viết liên quan ：

Tại sao lá đồng được sử dụng trong sản xuất PCB?

Lá đồng được sử dụng trong bảng mạch in