El principal material conductor utilitzat en les plaques de circuits impresos éslàmina de coure, que s'utilitza per transmetre senyals i corrents. Al mateix temps, la làmina de coure de les plaques de circuit imprès (PCB) també es pot utilitzar com a pla de referència per controlar la impedància de la línia de transmissió o com a blindatge per suprimir les interferències electromagnètiques (EMI). Al mateix temps, en el procés de fabricació de PCB, la resistència al pelat, el rendiment de gravat i altres característiques de la làmina de coure també afectaran la qualitat i la fiabilitat de la fabricació de PCB. Els enginyers de disseny de PCB han de comprendre aquestes característiques per garantir que el procés de fabricació de PCB es pugui dur a terme amb èxit.
La làmina de coure per a plaques de circuits impresos té làmina de coure electrolític (làmina de coure ED electrodepositada) i làmina de coure recocida calandrada (làmina de coure RA recocida enrotllada) dos tipus, el primer mitjançant el mètode de fabricació per galvanoplàstia, el segon mitjançant el mètode de fabricació per laminació. En les plaques de circuits impresos rígides, s'utilitzen principalment làmines de coure electrolític, mentre que les làmines de coure recocida laminades s'utilitzen principalment per a plaques de circuits flexibles.
Per a aplicacions en plaques de circuits impresos, hi ha una diferència significativa entre les làmines de coure electrolític i les calandrades. Les làmines de coure electrolític tenen característiques diferents a les seves dues superfícies, és a dir, la rugositat de les dues superfícies de la làmina no és la mateixa. A mesura que augmenten les freqüències i les velocitats dels circuits, les característiques específiques de les làmines de coure poden afectar el rendiment de la freqüència d'ones mil·limètriques (ona mm) i els circuits digitals d'alta velocitat (HSD). La rugositat de la superfície de la làmina de coure pot afectar la pèrdua d'inserció de la PCB, la uniformitat de fase i el retard de propagació. La rugositat de la superfície de la làmina de coure pot causar variacions en el rendiment d'una PCB a una altra, així com variacions en el rendiment elèctric d'una PCB a una altra. Comprendre el paper de les làmines de coure en els circuits d'alt rendiment i alta velocitat pot ajudar a optimitzar i simular amb més precisió el procés de disseny des del model fins al circuit real.
La rugositat superficial de la làmina de coure és important per a la fabricació de PCB
Un perfil de superfície relativament rugós ajuda a enfortir l'adhesió de la làmina de coure al sistema de resina. Tanmateix, un perfil de superfície més rugós pot requerir temps de gravat més llargs, cosa que pot afectar la productivitat de la placa i la precisió del patró de línia. Un temps de gravat més elevat significa un gravat lateral més elevat del conductor i un gravat lateral més sever del conductor. Això dificulta la fabricació de línies fines i el control de la impedància. A més, l'efecte de la rugositat de la làmina de coure sobre l'atenuació del senyal es fa evident a mesura que augmenta la freqüència de funcionament del circuit. A freqüències més altes, es transmeten més senyals elèctrics a través de la superfície del conductor, i una superfície més rugosa fa que el senyal viatgi una distància més llarga, cosa que resulta en una major atenuació o pèrdua. Per tant, els substrats d'alt rendiment requereixen làmines de coure de baixa rugositat amb una adhesió suficient per adaptar-se als sistemes de resina d'alt rendiment.
Tot i que la majoria d'aplicacions en PCB actuals tenen gruixos de coure d'1/2 oz (aprox. 18 μm), 1 oz (aprox. 35 μm) i 2 oz (aprox. 70 μm), els dispositius mòbils són un dels factors impulsors perquè els gruixos de coure de les PCB siguin tan prims com 1 μm, mentre que, d'altra banda, els gruixos de coure de 100 μm o més tornaran a ser importants a causa de les noves aplicacions (per exemple, electrònica d'automoció, il·luminació LED, etc.).
I amb el desenvolupament de les ones mil·limètriques 5G, així com dels enllaços sèrie d'alta velocitat, la demanda de làmines de coure amb perfils de rugositat més baixos està augmentant clarament.
Data de publicació: 10 d'abril de 2024