Hlavným vodičovým materiálom používaným v doskách plošných spojov jemedená fólia, ktorý sa používa na prenos signálov a prúdov. Zároveň sa medená fólia na doskách plošných spojov môže použiť aj ako referenčná rovina na riadenie impedancie prenosového vedenia alebo ako tienenie na potlačenie elektromagnetického rušenia (EMI). Zároveň v procese výroby dosiek plošných spojov ovplyvní kvalitu a spoľahlivosť výroby dosiek plošných spojov aj pevnosť v odlupovaní, leptanie a ďalšie vlastnosti medenej fólie. Inžinieri rozloženia dosiek plošných spojov musia týmto vlastnostiam rozumieť, aby sa zabezpečilo úspešné vykonanie procesu výroby dosiek plošných spojov.
Medená fólia pre dosky plošných spojov má elektrolytickú medenú fóliu (elektrolyticky nanesená ED medená fólia) a kalandrovaná žíhaná medená fólia (valcovaná žíhaná medená fólia RA) dva druhy, prvý galvanickou metódou výroby a druhý valcovaním. V pevných doskách plošných spojov sa používajú hlavne elektrolytické medené fólie, zatiaľ čo valcované žíhané medené fólie sa používajú hlavne pre flexibilné dosky plošných spojov.
Pri aplikáciách v doskách plošných spojov existuje významný rozdiel medzi elektrolytickými a kalandrovanými medenými fóliami. Elektrolytické medené fólie majú na svojich dvoch povrchoch odlišné vlastnosti, t. j. drsnosť oboch povrchov fólie nie je rovnaká. S rastúcimi frekvenciami a rýchlosťami obvodov môžu špecifické vlastnosti medených fólií ovplyvniť výkon milimetrových vĺn (mm Wave) a vysokorýchlostných digitálnych (HSD) obvodov. Drsnosť povrchu medenej fólie môže ovplyvniť vkladací útlm na doske plošných spojov, fázovú rovnomernosť a oneskorenie šírenia. Drsnosť povrchu medenej fólie môže spôsobiť rozdiely vo výkone medzi jednotlivými doskami plošných spojov, ako aj rozdiely v elektrickom výkone medzi jednotlivými doskami plošných spojov. Pochopenie úlohy medených fólií vo vysokovýkonných a vysokorýchlostných obvodoch môže pomôcť optimalizovať a presnejšie simulovať proces návrhu od modelu až po skutočný obvod.
Drsnosť povrchu medenej fólie je dôležitá pre výrobu dosiek plošných spojov
Relatívne drsný profil povrchu pomáha posilniť priľnavosť medenej fólie k živicovému systému. Drsnejší profil povrchu však môže vyžadovať dlhší čas leptania, čo môže ovplyvniť produktivitu dosky a presnosť vzoru čiar. Predĺžený čas leptania znamená zvýšené laterálne leptanie vodiča a intenzívnejšie bočné leptanie vodiča. To sťažuje výrobu jemných čiar a riadenie impedancie. Okrem toho sa vplyv drsnosti medenej fólie na útlm signálu prejavuje so zvyšujúcou sa prevádzkovou frekvenciou obvodu. Pri vyšších frekvenciách sa cez povrch vodiča prenáša viac elektrických signálov a drsnejší povrch spôsobuje, že signál prechádza na dlhšiu vzdialenosť, čo vedie k väčšiemu útlmu alebo strate. Preto vysokovýkonné substráty vyžadujú medené fólie s nízkou drsnosťou a dostatočnou priľnavosťou, aby zodpovedali vysokovýkonným živicovým systémom.
Hoci väčšina aplikácií na DPS má dnes hrúbku medi 1/2 oz (približne 18 μm), 1 oz (približne 35 μm) a 2 oz (približne 70 μm), mobilné zariadenia sú jedným z hnacích faktorov, prečo sú hrúbky medi na DPS tenké až 1 μm, zatiaľ čo na druhej strane hrúbky medi 100 μm alebo viac sa opäť stanú dôležitými kvôli novým aplikáciám (napr. automobilová elektronika, LED osvetlenie atď.).
A s rozvojom milimetrových vĺn 5G, ako aj vysokorýchlostných sériových spojení, jednoznačne rastie dopyt po medených fóliách s nižšími profilmi drsnosti.
Čas uverejnenia: 10. apríla 2024