جنس پایه PCB - فویل مسی

ماده اصلی رسانای مورد استفاده در PCB ها استفویل مسکه برای انتقال سیگنال‌ها و جریان‌ها استفاده می‌شود. در عین حال، فویل مسی روی PCBها می‌تواند به عنوان یک صفحه مرجع برای کنترل امپدانس خط انتقال یا به عنوان یک سپر برای سرکوب تداخل الکترومغناطیسی (EMI) نیز استفاده شود. در عین حال، در فرآیند تولید PCB، مقاومت در برابر پوسته شدن، عملکرد حکاکی و سایر ویژگی‌های فویل مسی نیز بر کیفیت و قابلیت اطمینان تولید PCB تأثیر می‌گذارد. مهندسان طرح‌بندی PCB باید این ویژگی‌ها را درک کنند تا اطمینان حاصل شود که فرآیند تولید PCB با موفقیت انجام می‌شود.

فویل مسی برای بردهای مدار چاپی دارای فویل مسی الکترولیتی (فویل مس ED رسوب الکتریکی شده) و فویل مسی آنیل شده کلندر شده (فویل مس RA آنیل شده نورد شده) دو نوع، اولی از طریق روش آبکاری الکتریکی تولید، دومی از طریق روش نورد تولید. در بردهای مدار چاپی سفت و سخت، عمدتاً از فویل‌های مسی الکترولیتی استفاده می‌شود، در حالی که فویل‌های مسی نورد شده آنیل شده عمدتاً برای بردهای مدار انعطاف‌پذیر استفاده می‌شوند.

برای کاربرد در بردهای مدار چاپی، تفاوت قابل توجهی بین فویل‌های مسی الکترولیتی و کلندر شده وجود دارد. فویل‌های مسی الکترولیتی ویژگی‌های متفاوتی در دو سطح خود دارند، یعنی زبری دو سطح فویل یکسان نیست. با افزایش فرکانس‌ها و نرخ‌های مدار، ویژگی‌های خاص فویل‌های مسی ممکن است بر عملکرد مدارهای فرکانس موج میلی‌متری (mm Wave) و دیجیتال پرسرعت (HSD) تأثیر بگذارد. زبری سطح فویل مسی می‌تواند بر تلفات درج PCB، یکنواختی فاز و تأخیر انتشار تأثیر بگذارد. زبری سطح فویل مسی می‌تواند باعث ایجاد تغییرات در عملکرد از یک PCB به PCB دیگر و همچنین تغییرات در عملکرد الکتریکی از یک PCB به PCB دیگر شود. درک نقش فویل‌های مسی در مدارهای با کارایی بالا و سرعت بالا می‌تواند به بهینه‌سازی و شبیه‌سازی دقیق‌تر فرآیند طراحی از مدل به مدار واقعی کمک کند.

زبری سطح فویل مس برای تولید PCB مهم است

یک پروفیل سطح نسبتاً ناهموار به تقویت چسبندگی فویل مسی به سیستم رزین کمک می‌کند. با این حال، یک پروفیل سطح ناهموارتر ممکن است به زمان‌های حکاکی طولانی‌تری نیاز داشته باشد که می‌تواند بر بهره‌وری برد و دقت الگوی خط تأثیر بگذارد. افزایش زمان حکاکی به معنای افزایش حکاکی جانبی هادی و حکاکی جانبی شدیدتر هادی است. این امر ساخت خطوط ظریف و کنترل امپدانس را دشوارتر می‌کند. علاوه بر این، با افزایش فرکانس کاری مدار، تأثیر زبری فویل مسی بر تضعیف سیگنال آشکار می‌شود. در فرکانس‌های بالاتر، سیگنال‌های الکتریکی بیشتری از طریق سطح هادی منتقل می‌شوند و سطح ناهموارتر باعث می‌شود سیگنال مسافت طولانی‌تری را طی کند که منجر به تضعیف یا اتلاف بیشتر می‌شود. بنابراین، زیرلایه‌های با کارایی بالا به فویل‌های مسی با زبری کم و چسبندگی کافی برای مطابقت با سیستم‌های رزینی با کارایی بالا نیاز دارند.

اگرچه امروزه اکثر کاربردهای PCB دارای ضخامت مس 1/2 اونس (تقریباً 18 میکرومتر)، 1 اونس (تقریباً 35 میکرومتر) و 2 اونس (تقریباً 70 میکرومتر) هستند، دستگاه‌های تلفن همراه یکی از عوامل محرک برای ضخامت مس PCB به نازکی 1 میکرومتر هستند، در حالی که از سوی دیگر، ضخامت مس 100 میکرومتر یا بیشتر به دلیل کاربردهای جدید (مانند الکترونیک خودرو، روشنایی LED و غیره) دوباره اهمیت پیدا خواهد کرد.

و با توسعه امواج میلی‌متری 5G و همچنین لینک‌های سریال پرسرعت، تقاضا برای فویل‌های مسی با پروفیل‌های زبری کمتر به وضوح در حال افزایش است.