El principal material conductor utilizado en los PCB eslámina de cobre, que se utiliza para transmitir señales y corrientes. Al mismo tiempo, la lámina de cobre en las PCB también se puede utilizar como plano de referencia para controlar la impedancia de la línea de transmisión o como escudo para suprimir la interferencia electromagnética (EMI). Al mismo tiempo, en el proceso de fabricación de PCB, la resistencia al pelado, el rendimiento del grabado y otras características de la lámina de cobre también afectarán la calidad y confiabilidad de la fabricación de PCB. Los ingenieros de diseño de PCB deben comprender estas características para garantizar que el proceso de fabricación de PCB se pueda llevar a cabo con éxito.
La lámina de cobre para placas de circuito impreso tiene 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 el método de fabricación de galvanoplastia y el segundo mediante el método de fabricación de laminación. En los PCB rígidos, se utilizan principalmente láminas de cobre electrolítico, mientras que las láminas de cobre recocido enrolladas se utilizan principalmente para placas de circuitos flexibles.
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 las dos superficies de la lámina no es la misma. A medida que aumentan las frecuencias y velocidades de los circuitos, las características específicas de las láminas de cobre pueden afectar el rendimiento de los circuitos de frecuencia de onda milimétrica (onda mm) y digitales de alta velocidad (HSD). La rugosidad de la superficie de la lámina de cobre puede afectar la pérdida de inserción de la PCB, la uniformidad de fase y el retraso de propagación. La rugosidad de la superficie de la lámina de cobre puede provocar 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 de superficie relativamente rugoso ayuda a fortalecer la adhesión de la lámina de cobre al sistema de resina. Sin embargo, un perfil de superficie más rugoso puede requerir tiempos de grabado más prolongados, lo que puede afectar la productividad de la placa y la precisión del patrón de líneas. Un mayor tiempo de grabado significa un mayor grabado lateral del conductor y un grabado lateral más intenso del conductor. Esto dificulta la fabricación de líneas finas y el control de la impedancia. Además, el efecto de la rugosidad de la lámina de cobre sobre la atenuación de la señal se hace evidente a medida que aumenta la frecuencia de funcionamiento 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 viaje una distancia más larga, 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 igualar los sistemas de resina de alto rendimiento.
Aunque la mayoría de las aplicaciones en PCB hoy en día tienen espesores de cobre de 1/2 oz (aproximadamente 18 μm), 1 oz (aproximadamente 35 μm) y 2 oz (aproximadamente 70 μm), los dispositivos móviles son uno de los factores que impulsan que los espesores de cobre de PCB sean tan delgados como 1 μm, mientras que, por otro lado, espesores de cobre de 100 μm o más volverán a ser importantes debido a nuevas aplicaciones (p. ej., electrónica de automóviles, iluminación LED, etc.). .
Y con el desarrollo de las ondas milimétricas 5G y de los enlaces serie 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