El principal material conductor utilizado en las PCB eslámina de cobre, que se utiliza para transmitir señales y corrientes. Al mismo tiempo, la lámina de cobre en las PCB también puede utilizarse como plano de referencia para controlar la impedancia de la línea de transmisión o como blindaje para suprimir interferencias electromagnéticas (EMI). Asimismo, en el proceso de fabricación de PCB, la resistencia al pelado, el rendimiento de grabado y otras características de la lámina de cobre también afectan la calidad y la fiabilidad de la fabricación. Los ingenieros de diseño de PCB deben comprender estas características para garantizar el éxito del proceso de fabricación.
Las láminas de cobre para placas de circuito impreso tienen una lámina de cobre electrolítico (lámina de cobre ED electrodepositada) y lámina de cobre recocido calandrado (lámina de cobre RA recocida laminada) Dos tipos: el primero mediante galvanoplastia y el segundo mediante laminación. En las PCB rígidas, se utilizan principalmente láminas de cobre electrolítico, mientras que en las flexibles se utilizan láminas de cobre recocido laminado.
Para aplicaciones en placas de circuito impreso, existe una diferencia significativa entre las láminas de cobre electrolítico y calandrado. Las láminas de cobre electrolítico tienen características diferentes en sus dos superficies; es decir, la rugosidad de ambas superficies no es la misma. A medida que aumentan las frecuencias y velocidades del circuito, las características específicas de las láminas de cobre pueden afectar el rendimiento de los circuitos de frecuencia de ondas milimétricas (mm) y digitales de alta velocidad (HSD). La rugosidad de la superficie de la lámina de cobre puede afectar la pérdida de inserción, la uniformidad de fase y el retardo de propagación de la PCB. La rugosidad de la superficie de la lámina de cobre puede causar variaciones en el rendimiento de una PCB a otra, así como variaciones en el rendimiento eléctrico de una PCB a otra. Comprender el papel de las láminas de cobre en circuitos de alto rendimiento y alta velocidad puede ayudar a optimizar y simular con mayor precisión el proceso de diseño, desde el modelo hasta el circuito real.
La rugosidad de la superficie de la lámina de cobre es importante para la fabricación de PCB
Un perfil superficial relativamente rugoso ayuda a reforzar la adhesión de la lámina de cobre al sistema de resina. Sin embargo, un perfil superficial más rugoso puede requerir tiempos de grabado más largos, lo que puede afectar la productividad de la placa y la precisión del patrón de línea. Un mayor tiempo de grabado implica un mayor grabado lateral del conductor y un grabado lateral más severo. Esto dificulta la fabricación de líneas finas y el control de impedancia. Además, el efecto de la rugosidad de la lámina de cobre en la atenuación de la señal se hace evidente a medida que aumenta la frecuencia de operación del circuito. A frecuencias más altas, se transmiten más señales eléctricas a través de la superficie del conductor, y una superficie más rugosa hace que la señal recorra una mayor distancia, lo que resulta en una mayor atenuación o pérdida. Por lo tanto, los sustratos de alto rendimiento requieren láminas de cobre de baja rugosidad con suficiente adhesión para adaptarse a los sistemas de resina de alto rendimiento.
Aunque la mayoría de las aplicaciones en PCB actuales tienen espesores de cobre de 1/2oz (aprox. 18μm), 1oz (aprox. 35μm) y 2oz (aprox. 70μm), los dispositivos móviles son uno de los factores impulsores para que los espesores de cobre de PCB sean tan delgados como 1μm, mientras que, por otro lado, los espesores de cobre de 100μm o más volverán a ser importantes debido a nuevas aplicaciones (por ejemplo, electrónica automotriz, iluminación LED, etc.).
Y con el desarrollo de ondas milimétricas 5G, así como de enlaces seriales de alta velocidad, la demanda de láminas de cobre con perfiles de rugosidad más bajos está aumentando claramente.
Hora de publicación: 10 de abril de 2024