PCB 中使用的主要导体材料是铜箔用于传输信号和电流。同时,PCB上的铜箔还可以作为参考平面来控制传输线的阻抗,或作为屏蔽层来抑制电磁干扰(EMI)。同时,在PCB制造过程中,铜箔的剥离强度、蚀刻性能等特性也会影响PCB制造的质量和可靠性。PCB Layout工程师需要了解这些特性,以确保PCB制造过程能够顺利进行。
印刷电路板用铜箔有电解铜箔(电解铜箔)和压延退火铜箔(压延退火RA铜箔)两种,前者通过电镀方法制造,后者通过压延方法制造。在刚性PCB中,主要使用电解铜箔,而柔性电路板则主要使用压延退火铜箔。
对于印刷电路板的应用,电解铜箔和压延铜箔之间存在显著差异。电解铜箔的两个表面具有不同的特性,即铜箔两个表面的粗糙度不一样。随着电路频率和速率的提高,铜箔的特定特性可能会影响毫米波(mm Wave)频率和高速数字(HSD)电路的性能。铜箔表面粗糙度会影响PCB的插入损耗、相位均匀性和传播延迟。铜箔表面粗糙度会导致不同PCB之间的性能差异以及不同PCB之间的电气性能差异。了解铜箔在高性能、高速电路中的作用,有助于优化和更准确地模拟从模型到实际电路的设计过程。
铜箔表面粗糙度对于PCB制造很重要
相对粗糙的表面轮廓有助于增强铜箔与树脂体系的附着力。然而,较粗糙的表面轮廓可能需要更长的蚀刻时间,这会影响电路板的生产率和线路图案精度。蚀刻时间的增加意味着导体的横向蚀刻增加,导体的侧蚀也更严重。这使细线路制作和阻抗控制更加困难。此外,随着电路工作频率的增加,铜箔粗糙度对信号衰减的影响变得更加明显。在较高的频率下,更多的电信号通过导体表面传输,而较粗糙的表面会导致信号传播的距离更长,从而导致更大的衰减或损耗。因此,高性能基板需要具有足够附着力的低粗糙度铜箔来匹配高性能树脂体系。
虽然现今PCB上大多数应用的铜厚度为1/2oz(约18μm)、1oz(约35μm)和2oz(约70μm),但移动设备是推动PCB铜厚度薄至1μm的驱动因素之一,而另一方面,由于新的应用(例如汽车电子、LED照明等),100μm或更大的铜厚度将再次变得重要。
而随着5G毫米波以及高速串行链路的发展,对具有较低粗糙度轮廓的铜箔的需求显然正在增加。
发布时间:2024年4月10日