O principal material condutor empregado nas placas de circuíto impreso (PCB) éfolla de cobre, que se usa para transmitir sinais e correntes. Ao mesmo tempo, a lámina de cobre nas placas de circuíto impreso (PCB) tamén se pode usar como plano de referencia para controlar a impedancia da liña de transmisión ou como blindaxe para suprimir a interferencia electromagnética (EMI). Ao mesmo tempo, no proceso de fabricación de PCB, a resistencia ao pelado, o rendemento do gravado e outras características da lámina de cobre tamén afectarán a calidade e a fiabilidade da fabricación de PCB. Os enxeñeiros de deseño de PCB deben comprender estas características para garantir que o proceso de fabricación de PCB se poida levar a cabo con éxito.
A lámina de cobre para placas de circuítos impresos ten lámina de cobre electrolítico (lámina de cobre electrodepositada ED) e lámina de cobre recocido calandrado (lámina de cobre RA recocida enrolada) dous tipos, o primeiro mediante o método de fabricación por galvanoplastia e o segundo mediante o método de fabricación por laminación. Nos circuítos impresos ríxidos, utilízanse principalmente láminas de cobre electrolítico, mentres que as láminas de cobre recocido laminado utilízanse principalmente para placas de circuítos flexibles.
Para aplicacións en placas de circuítos impresos, existe unha diferenza significativa entre as láminas de cobre electrolítico e as calandradas. As láminas de cobre electrolítico teñen características diferentes nas súas dúas superficies, é dicir, a rugosidade das dúas superficies da lámina non é a mesma. A medida que aumentan as frecuencias e as velocidades dos circuítos, as características específicas das láminas de cobre poden afectar o rendemento da frecuencia de ondas milimétricas (ondas mm) e dos circuítos dixitais de alta velocidade (HSD). A rugosidade da superficie da lámina de cobre pode afectar a perda de inserción da PCB, a uniformidade de fase e o retardo de propagación. A rugosidade da superficie da lámina de cobre pode causar variacións no rendemento dunha PCB a outra, así como variacións no rendemento eléctrico dunha PCB a outra. Comprender o papel das láminas de cobre nos circuítos de alto rendemento e alta velocidade pode axudar a optimizar e simular con maior precisión o proceso de deseño desde o modelo ata o circuíto real.
A rugosidade superficial da lámina de cobre é importante para a fabricación de PCB
Un perfil de superficie relativamente rugoso axuda a fortalecer a adhesión da lámina de cobre ao sistema de resina. Non obstante, un perfil de superficie máis rugoso pode requirir tempos de gravado máis longos, o que pode afectar á produtividade da placa e á precisión do patrón de liñas. Un maior tempo de gravado significa un maior gravado lateral do condutor e un gravado lateral máis severo do condutor. Isto dificulta a fabricación de liñas finas e o control da impedancia. Ademais, o efecto da rugosidade da lámina de cobre na atenuación do sinal faise evidente a medida que aumenta a frecuencia de funcionamento do circuíto. A frecuencias máis altas, transmítense máis sinais eléctricos a través da superficie do condutor e unha superficie máis rugosa fai que o sinal percorra unha distancia máis longa, o que resulta nunha maior atenuación ou perda. Polo tanto, os substratos de alto rendemento requiren láminas de cobre de baixa rugosidade con suficiente adhesión para combinar cos sistemas de resina de alto rendemento.
Aínda que a maioría das aplicacións en PCB actuais teñen grosores de cobre de 1/2 oz (aproximadamente 18 μm), 1 oz (aproximadamente 35 μm) e 2 oz (aproximadamente 70 μm), os dispositivos móbiles son un dos factores impulsores para que os grosores de cobre das PCB sexan tan delgados como 1 μm, mentres que, por outra banda, os grosores de cobre de 100 μm ou máis volverán a ser importantes debido ás novas aplicacións (por exemplo, electrónica automotriz, iluminación LED, etc.).
E co desenvolvemento das ondas milimétricas 5G, así como das conexións serie de alta velocidade, a demanda de láminas de cobre con perfís de rugosidade máis baixos está a aumentar claramente.
Data de publicación: 10 de abril de 2024