لقد أمضت صناعة مواد ثنائي الفينيل متعدد الكلور قدرًا كبيرًا من الوقت في تطوير المواد التي توفر أقل خسارة ممكنة للإشارة. بالنسبة للتصميمات عالية السرعة والترددات العالية، ستحد الخسائر من مسافة انتشار الإشارة وتشوه الإشارات، وستخلق انحرافًا في المعاوقة يمكن رؤيته في قياسات TDR. بينما نقوم بتصميم أي لوحة دوائر مطبوعة وتطوير دوائر تعمل بترددات أعلى، فقد يكون من المغري اختيار أكثر أنواع النحاس سلاسة في جميع التصميمات التي تقوم بإنشائها.

في حين أنه من الصحيح أن خشونة النحاس تخلق انحرافًا إضافيًا وخسارة في المعاوقة، ما مدى السلاسة التي يجب أن تكون عليها رقائق النحاس لديك حقًا؟ هل هناك بعض الطرق البسيطة التي يمكنك استخدامها للتغلب على الخسائر دون اختيار النحاس فائق النعومة لكل تصميم؟ سنلقي نظرة على هذه النقاط في هذه المقالة، بالإضافة إلى ما يمكنك البحث عنه إذا بدأت التسوق لشراء مواد تكديس ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

أنواعرقائق النحاس ثنائي الفينيل متعدد الكلور

عادة عندما نتحدث عن النحاس الموجود على مواد ثنائي الفينيل متعدد الكلور، فإننا لا نتحدث عن نوع معين من النحاس، بل نتحدث فقط عن خشونته. تنتج طرق ترسيب النحاس المختلفة أفلامًا ذات قيم خشونة مختلفة، والتي يمكن تمييزها بوضوح في صورة المجهر الإلكتروني الماسح (SEM). إذا كنت ستعمل بترددات عالية (عادة 5 جيجا هرتز WiFi أو أعلى) أو بسرعات عالية، فعليك الانتباه إلى نوع النحاس المحدد في ورقة بيانات المواد الخاصة بك.

تأكد أيضًا من فهم معنى قيم Dk في ورقة البيانات. شاهد مناقشة البودكاست هذه مع جون كونرود من روجرز لمعرفة المزيد حول مواصفات Dk. مع أخذ ذلك في الاعتبار، دعونا نلقي نظرة على بعض الأنواع المختلفة من رقائق النحاس ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

ترسب بالكهرباء

في هذه العملية، يتم تدوير الأسطوانة من خلال محلول إلكتروليتي، ويتم استخدام تفاعل الترسيب الكهربي "لتنمية" رقائق النحاس على الأسطوانة. عندما تدور الأسطوانة، يتم لف الطبقة النحاسية الناتجة ببطء على الأسطوانة، مما ينتج عنه صفيحة متصلة من النحاس يمكن دحرجتها لاحقًا على صفائح. سوف يتطابق جانب الأسطوانة من النحاس بشكل أساسي مع خشونة الأسطوانة، بينما سيكون الجانب المكشوف أكثر خشونة.

رقائق النحاس PCB المودعة كهربائيا

إنتاج النحاس بالترسيب الكهربي.
من أجل استخدامه في عملية تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور القياسية، سيتم أولاً ربط الجانب الخشن من النحاس بمادة عازلة من الراتنج الزجاجي. سيحتاج النحاس المكشوف المتبقي (جانب الأسطوانة) إلى خشونة كيميائيًا عمدًا (على سبيل المثال، بالحفر بالبلازما) قبل أن يمكن استخدامه في عملية التصفيح القياسية المكسوة بالنحاس. سيضمن ذلك إمكانية ربطها بالطبقة التالية في مجموعة PCB.

النحاس المعالج بالكهرباء

لا أعرف المصطلح الأفضل الذي يشمل جميع أنواع الأسطح المعالجة المختلفةرقائق النحاس، وبالتالي العنوان أعلاه. تُعرف هذه المواد النحاسية بالرقائق المعالجة عكسيًا، على الرغم من توفر نوعين آخرين (انظر أدناه).

تستخدم الرقائق المعالجة عكسيًا معالجة سطحية يتم تطبيقها على الجانب الأملس (جانب الأسطوانة) من لوح النحاس المترسب كهربائيًا. طبقة المعالجة هي مجرد طبقة رقيقة تعمل على خشونة النحاس عمدًا، لذلك سيكون لها التصاق أكبر بالمواد العازلة. تعمل هذه المعالجات أيضًا كحاجز أكسدة يمنع التآكل. عندما يتم استخدام هذا النحاس لإنشاء ألواح مصقولة، يتم ربط الجانب المعالج بالعازل الكهربائي، ويظل الجانب الخشن المتبقي مكشوفًا. لن يحتاج الجانب المكشوف إلى أي خشونة إضافية قبل الحفر؛ سيكون لديها بالفعل قوة كافية للارتباط بالطبقة التالية في مجموعة PCB.

ثلاثة أشكال مختلفة من رقائق النحاس المعالجة عكسيًا تشمل:

رقائق النحاس ذات الاستطالة بدرجة حرارة عالية (HTE): هذه عبارة عن رقائق نحاس مرسبة كهربائيًا تتوافق مع مواصفات IPC-4562 Grade 3. يتم أيضًا معالجة الوجه المكشوف بحاجز أكسدة لمنع التآكل أثناء التخزين.
الرقائق المعالجة بشكل مزدوج: في هذه الرقائق النحاسية، يتم تطبيق المعالجة على جانبي الفيلم. تُسمى هذه المادة أحيانًا بالرقائق المعالجة على جانب الأسطوانة.
النحاس المقاوم: لا يتم تصنيفه عادةً على أنه نحاس معالج سطحيًا. تستخدم رقائق النحاس هذه طلاءًا معدنيًا فوق الجانب غير اللامع من النحاس، والذي يتم بعد ذلك خشونته إلى المستوى المطلوب.
يعد تطبيق المعالجة السطحية لهذه المواد النحاسية أمرًا مباشرًا: حيث يتم دحرجة الرقاقة من خلال حمامات إلكتروليت إضافية تستخدم طلاء نحاس ثانوي، تليها طبقة بذور حاجزة، وأخيرًا طبقة فيلم مضادة للتشوه.

رقائق النحاس ثنائي الفينيل متعدد الكلور

عمليات المعالجة السطحية لرقائق النحاس. [المصدر: بايتل، ستيفن جي، وآخرون. "تحليل معالجات النحاس وتأثيراتها على انتشار الإشارة." في عام 2008، المؤتمر الثامن والخمسون للمكونات الإلكترونية والتكنولوجيا، الصفحات من 1144 إلى 1149. معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات، 2008.]
من خلال هذه العمليات، يكون لديك مادة يمكن استخدامها بسهولة في عملية تصنيع اللوحة القياسية مع الحد الأدنى من المعالجة الإضافية.

النحاس الملدن المدلفن

سوف تقوم رقائق النحاس الملدنة المدلفنة بتمرير لفة من رقائق النحاس من خلال زوج من الأسطوانات، والتي سوف تقوم بلف صفائح النحاس على البارد إلى السمك المطلوب. ستختلف خشونة ورقة الرقائق الناتجة اعتمادًا على معلمات التدحرج (السرعة، الضغط، إلخ).

يمكن أن تكون الصفائح الناتجة ناعمة جدًا، وتكون التصدعات مرئية على سطح صفائح النحاس الملدنة المدرفلة. توضح الصور أدناه مقارنة بين رقائق النحاس المودعة كهربائيًا والرقائق الملدنة المدرفلة.

مقارنة رقائق النحاس ثنائي الفينيل متعدد الكلور

مقارنة الرقائق المودعة بالكهرباء والرقائق المدلفنة.
النحاس منخفض المستوى
هذا ليس بالضرورة نوعًا من رقائق النحاس التي يمكنك تصنيعها بعملية بديلة. النحاس منخفض المستوى عبارة عن نحاس مرسب كهربائيًا يتم معالجته وتعديله بعملية تخشين دقيقة لتوفير متوسط ​​خشونة منخفض جدًا مع خشونة كافية للالتصاق بالركيزة. عادة ما تكون عمليات تصنيع هذه الرقائق النحاسية مملوكة. غالبًا ما يتم تصنيف هذه الرقائق على أنها ملف تعريف منخفض للغاية (ULP)، ملف تعريف منخفض جدًا (VLP)، وببساطة ملف تعريف منخفض (LP، حوالي 1 ميكرون متوسط ​​الخشونة).

مقالات ذات صلة:

لماذا يتم استخدام رقائق النحاس في تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور؟

رقائق النحاس المستخدمة في لوحات الدوائر المطبوعة