Industri bahan PCB telah menghabiskan banyak waktu untuk mengembangkan bahan yang memberikan kehilangan sinyal serendah mungkin. Untuk desain kecepatan tinggi dan frekuensi tinggi, kerugian akan membatasi jarak propagasi sinyal dan mendistorsi sinyal, serta akan menimbulkan deviasi impedansi yang dapat dilihat pada pengukuran TDR. Saat kami merancang papan sirkuit tercetak dan mengembangkan sirkuit yang beroperasi pada frekuensi lebih tinggi, mungkin tergoda untuk memilih tembaga sehalus mungkin dalam semua desain yang Anda buat.

Meskipun benar bahwa kekasaran tembaga menimbulkan deviasi dan kerugian impedansi tambahan, seberapa haluskah foil tembaga Anda sebenarnya? Adakah metode sederhana yang dapat Anda gunakan untuk mengatasi kerugian tanpa memilih tembaga ultra-halus untuk setiap desain? Kami akan melihat poin-poin ini di artikel ini, serta apa yang dapat Anda cari jika Anda mulai berbelanja bahan tumpukan PCB.

JenisFoil Tembaga PCB

Biasanya ketika kita berbicara tentang tembaga pada bahan PCB, kita tidak berbicara tentang jenis tembaga tertentu, kita hanya berbicara tentang kekasarannya. Metode pengendapan tembaga yang berbeda menghasilkan film dengan nilai kekasaran yang berbeda, yang dapat dibedakan dengan jelas dalam gambar pemindaian mikroskop elektron (SEM). Jika Anda akan beroperasi pada frekuensi tinggi (biasanya WiFi 5 GHz atau lebih tinggi) atau pada kecepatan tinggi, perhatikan jenis tembaga yang ditentukan dalam lembar data material Anda.

Selain itu, pastikan untuk memahami arti nilai Dk dalam lembar data. Tonton diskusi podcast ini bersama John Coonrod dari Rogers untuk mempelajari lebih lanjut spesifikasi Dk. Dengan mengingat hal tersebut, mari kita lihat beberapa jenis foil tembaga PCB.

diendapkan secara elektro

Dalam proses ini, drum diputar melalui larutan elektrolitik, dan reaksi elektrodeposisi digunakan untuk “menumbuhkan” kertas tembaga ke dalam drum. Saat drum berputar, film tembaga yang dihasilkan secara perlahan dibungkus ke dalam roller, menghasilkan lembaran tembaga kontinu yang nantinya dapat digulung ke dalam laminasi. Sisi drum dari tembaga pada dasarnya akan sesuai dengan kekasaran drum, sedangkan sisi yang terbuka akan jauh lebih kasar.

Foil tembaga PCB yang diendapkan secara elektro

Produksi tembaga yang diendapkan secara elektro.
Untuk digunakan dalam proses fabrikasi PCB standar, sisi kasar tembaga terlebih dahulu diikat ke dielektrik kaca-resin. Sisa tembaga yang terbuka (sisi drum) perlu dibuat kasar secara kimia (misalnya dengan etsa plasma) sebelum dapat digunakan dalam proses laminasi berlapis tembaga standar. Ini akan memastikannya dapat direkatkan ke lapisan berikutnya dalam tumpukan PCB.

Tembaga Elektrodeposit yang Diolah di Permukaan

Saya tidak tahu istilah terbaik yang mencakup semua jenis permukaan yang dirawatfoil tembaga, demikian judul di atas. Bahan tembaga ini paling dikenal sebagai foil dengan perlakuan terbalik, meskipun tersedia dua variasi lain (lihat di bawah).

Foil dengan perlakuan terbalik menggunakan perlakuan permukaan yang diterapkan pada sisi halus (sisi drum) dari lembaran tembaga yang diendapkan secara elektrodeposit. Lapisan perawatan hanyalah lapisan tipis yang sengaja membuat tembaga menjadi kasar, sehingga memiliki daya rekat lebih besar pada bahan dielektrik. Perawatan ini juga bertindak sebagai penghalang oksidasi yang mencegah korosi. Ketika tembaga ini digunakan untuk membuat panel laminasi, sisi yang diberi perlakuan terikat pada dielektrik, dan sisi kasar yang tersisa tetap terbuka. Sisi yang terbuka tidak memerlukan pengerasan tambahan sebelum digores; itu sudah memiliki kekuatan yang cukup untuk mengikat ke lapisan berikutnya dalam tumpukan PCB.

Tiga variasi pada foil tembaga yang diberi perlakuan terbalik meliputi:

Foil tembaga pemanjangan suhu tinggi (HTE): Ini adalah foil tembaga yang diendapkan secara elektro yang sesuai dengan spesifikasi IPC-4562 Grade 3. Permukaan yang terbuka juga diberi penghalang oksidasi untuk mencegah korosi selama penyimpanan.
Foil dengan perlakuan ganda: Dalam foil tembaga ini, perawatan diterapkan pada kedua sisi film. Bahan ini kadang-kadang disebut foil yang diberi perlakuan sisi drum.
Tembaga resistif: Biasanya tidak diklasifikasikan sebagai tembaga yang diolah permukaan. Foil tembaga ini menggunakan lapisan logam pada sisi matte tembaga, yang kemudian dikasar hingga tingkat yang diinginkan.
Aplikasi perawatan permukaan pada material tembaga ini sangatlah mudah: foil digulung melalui rendaman elektrolit tambahan yang menerapkan pelapisan tembaga sekunder, diikuti oleh lapisan benih penghalang, dan terakhir lapisan film anti noda.

Foil tembaga PCB

Proses perawatan permukaan untuk foil tembaga. [Sumber: Pytel, Steven G., dkk. "Analisis perawatan tembaga dan pengaruhnya terhadap propagasi sinyal." Pada Konferensi Komponen Elektronik dan Teknologi ke-58 tahun 2008, hal.1144-1149. IEEE, 2008.]
Dengan proses ini, Anda memiliki material yang dapat dengan mudah digunakan dalam proses fabrikasi papan standar dengan proses tambahan yang minimal.

Tembaga yang Digulung-Anil

Foil tembaga yang digulung dan dianil akan melewatkan gulungan foil tembaga melalui sepasang rol, yang akan menggulung lembaran tembaga dengan dingin hingga ketebalan yang diinginkan. Kekasaran lembaran foil yang dihasilkan akan bervariasi tergantung pada parameter penggulungan (kecepatan, tekanan, dll.).

Lembaran yang dihasilkan bisa sangat halus, dan guratan-guratan terlihat pada permukaan lembaran tembaga yang digulung. Gambar di bawah menunjukkan perbandingan antara foil tembaga yang diendapkan secara elektro dan foil yang digulung-anil.

Perbandingan foil tembaga PCB

Perbandingan foil yang diendapkan secara elektro dan foil yang digulung-anil.
Tembaga Profil Rendah
Ini belum tentu merupakan jenis kertas tembaga yang dapat Anda buat dengan proses alternatif. Tembaga profil rendah adalah tembaga yang diendapkan secara elektro yang diolah dan dimodifikasi dengan proses pengerasan mikro untuk menghasilkan kekasaran rata-rata yang sangat rendah dengan kekasaran yang cukup untuk melekat pada substrat. Proses pembuatan foil tembaga ini biasanya merupakan hak milik. Foil ini sering dikategorikan sebagai profil ultra-rendah (ULP), profil sangat rendah (VLP), dan profil rendah (LP, kekasaran rata-rata sekitar 1 mikron).

Foil Tembaga Digunakan di Papan Sirkuit Cetak

Waktu posting: 16 Juni 2022