Le principal matériau conducteur utilisé dans les PCB estfeuille de cuivre, qui est utilisé pour transmettre des signaux et des courants. Dans le même temps, la feuille de cuivre sur les PCB peut également être utilisée comme plan de référence pour contrôler l'impédance de la ligne de transmission, ou comme blindage pour supprimer les interférences électromagnétiques (EMI). Dans le même temps, dans le processus de fabrication des PCB, la résistance au pelage, les performances de gravure et d'autres caractéristiques de la feuille de cuivre affecteront également la qualité et la fiabilité de la fabrication des PCB. Les ingénieurs PCB Layout doivent comprendre ces caractéristiques pour garantir que le processus de fabrication des PCB peut être mené à bien.
La feuille de cuivre pour cartes de circuits imprimés a une feuille de cuivre électrolytique (feuille de cuivre ED électrodéposée) et une feuille de cuivre recuite calandrée (feuille de cuivre RA recuite laminée) deux types, le premier par la méthode de fabrication par galvanoplastie, le second par la méthode de fabrication par laminage. Dans les PCB rigides, les feuilles de cuivre électrolytiques sont principalement utilisées, tandis que les feuilles de cuivre recuites laminées sont principalement utilisées pour les circuits imprimés flexibles.
Pour les applications dans les cartes de circuits imprimés, il existe une différence significative entre les feuilles de cuivre électrolytiques et calandrées. Les feuilles de cuivre électrolytique ont des caractéristiques différentes sur leurs deux surfaces, c'est-à-dire que la rugosité des deux surfaces de la feuille n'est pas la même. À mesure que les fréquences et les débits des circuits augmentent, les caractéristiques spécifiques des feuilles de cuivre peuvent affecter les performances des circuits de fréquence à ondes millimétriques (onde mm) et numériques à grande vitesse (HSD). La rugosité de la surface de la feuille de cuivre peut affecter la perte d'insertion du PCB, l'uniformité de phase et le délai de propagation. La rugosité de la surface de la feuille de cuivre peut entraîner des variations de performances d'un PCB à l'autre ainsi que des variations des performances électriques d'un PCB à l'autre. Comprendre le rôle des feuilles de cuivre dans les circuits hautes performances et à grande vitesse peut aider à optimiser et à simuler plus précisément le processus de conception, du modèle au circuit réel.
La rugosité de surface de la feuille de cuivre est importante pour la fabrication de PCB
Un profil de surface relativement rugueux contribue à renforcer l'adhérence de la feuille de cuivre au système de résine. Cependant, un profil de surface plus rugueux peut nécessiter des temps de gravure plus longs, ce qui peut affecter la productivité des cartes et la précision du motif de lignes. Un temps de gravure accru signifie une gravure latérale accrue du conducteur et une gravure latérale plus sévère du conducteur. Cela rend la fabrication de lignes fines et le contrôle de l'impédance plus difficiles. De plus, l'effet de la rugosité de la feuille de cuivre sur l'atténuation du signal devient apparent à mesure que la fréquence de fonctionnement du circuit augmente. À des fréquences plus élevées, davantage de signaux électriques sont transmis à travers la surface du conducteur, et une surface plus rugueuse fait parcourir au signal une plus longue distance, ce qui entraîne une atténuation ou une perte plus importante. Par conséquent, les substrats hautes performances nécessitent des feuilles de cuivre à faible rugosité avec une adhérence suffisante pour correspondre aux systèmes de résine hautes performances.
Bien que la plupart des applications sur PCB aient aujourd'hui des épaisseurs de cuivre de 1/2 oz (environ 18 μm), 1 oz (environ 35 μm) et 2 oz (environ 70 μm), les appareils mobiles sont l'un des facteurs déterminants pour que les épaisseurs de cuivre des PCB soient aussi fines que 1 μm, tandis que des épaisseurs de cuivre de 100 μm ou plus redeviendront importantes en raison de nouvelles applications (par ex. électronique automobile, éclairage LED, etc.). .
Et avec le développement des ondes millimétriques 5G ainsi que des liaisons série à haut débit, la demande de feuilles de cuivre avec des profils de rugosité plus faibles augmente clairement.
Heure de publication : 10 avril 2024