Hlavním vodičovým materiálem používaným v deskách plošných spojů jeměděná fólie, který se používá k přenosu signálů a proudů. Zároveň lze měděnou fólii na deskách plošných spojů použít také jako referenční rovinu pro řízení impedance přenosového vedení nebo jako stínění pro potlačení elektromagnetického rušení (EMI). Zároveň v procesu výroby desek plošných spojů ovlivní kvalitu a spolehlivost výroby desek plošných spojů také pevnost v odlupování, leptací vlastnosti a další vlastnosti měděné fólie. Inženýři pro rozvržení desek plošných spojů musí těmto vlastnostem rozumět, aby zajistili úspěšné provedení procesu výroby desek plošných spojů.
Měděná fólie pro desky plošných spojů má elektrolytickou měděnou fólii (elektrolyticky nanesená ED měděná fólie) a kalandrovaná žíhaná měděná fólie (válcovaná žíhaná měděná fólie RA) dva druhy, první galvanickou metodou výroby a druhý válcovací metodou výroby. V pevných deskách plošných spojů se používají hlavně elektrolytické měděné fólie, zatímco válcované žíhané měděné fólie se používají hlavně pro flexibilní desky plošných spojů.
Pro aplikace v deskách plošných spojů existuje významný rozdíl mezi elektrolytickými a kalandrovanými měděnými fóliemi. Elektrolytické měděné fólie mají na svých dvou površích odlišné vlastnosti, tj. drsnost obou povrchů fólie není stejná. S rostoucími frekvencemi a rychlostmi obvodů mohou specifické vlastnosti měděných fólií ovlivnit výkon milimetrových vln (mm Wave) a vysokorychlostních digitálních obvodů (HSD). Drsnost povrchu měděné fólie může ovlivnit vložné ztráty PCB, fázovou uniformitu a zpoždění šíření. Drsnost povrchu měděné fólie může způsobit rozdíly ve výkonu mezi deskami plošných spojů, stejně jako rozdíly v elektrickém výkonu mezi deskami plošných spojů. Pochopení role měděných fólií ve vysoce výkonných a rychlých obvodech může pomoci optimalizovat a přesněji simulovat proces návrhu od modelu ke skutečnému obvodu.
Drsnost povrchu měděné fólie je důležitá pro výrobu desek plošných spojů
Relativně drsný profil povrchu pomáhá posílit přilnavost měděné fólie k pryskyřičnému systému. Drsnější profil povrchu však může vyžadovat delší dobu leptání, což může ovlivnit produktivitu desky a přesnost čárového vzoru. Delší doba leptání znamená zvýšené laterální leptání vodiče a silnější boční leptání vodiče. To ztěžuje výrobu jemných čar a řízení impedance. Kromě toho se vliv drsnosti měděné fólie na útlum signálu projevuje s rostoucí provozní frekvencí obvodu. Při vyšších frekvencích se povrchem vodiče přenáší více elektrických signálů a drsnější povrch způsobuje, že signál putuje na delší vzdálenost, což má za následek větší útlum nebo ztráty. Vysoce výkonné substráty proto vyžadují měděné fólie s nízkou drsností a dostatečnou přilnavostí, aby odpovídaly vysoce výkonným pryskyřičným systémům.
Přestože většina aplikací na deskách plošných spojů dnes používá měď s tloušťkou 1/2 oz (cca 18 μm), 1 oz (cca 35 μm) a 2 oz (cca 70 μm), mobilní zařízení jsou jedním z faktorů, které ovlivňují tloušťku mědi na deskách plošných spojů až 1 μm, zatímco na druhou stranu tloušťka mědi 100 μm nebo více se opět stane důležitou v důsledku nových aplikací (např. automobilová elektronika, LED osvětlení atd.).
A s rozvojem milimetrových vln 5G a vysokorychlostních sériových spojení se zjevně zvyšuje poptávka po měděných fóliích s nižšími profily drsnosti.
Čas zveřejnění: 10. dubna 2024