पीसीबी सामग्री उद्योग ने ऐसी सामग्री विकसित करने में महत्वपूर्ण समय बिताया है जो सबसे कम संभव सिग्नल हानि प्रदान करती है। उच्च गति और उच्च आवृत्ति डिजाइनों के लिए, हानि सिग्नल प्रसार दूरी को सीमित कर देगी और सिग्नल को विकृत कर देगी, और यह एक प्रतिबाधा विचलन पैदा करेगी जिसे टीडीआर माप में देखा जा सकता है। जैसा कि हम किसी भी मुद्रित सर्किट बोर्ड को डिज़ाइन करते हैं और उच्च आवृत्तियों पर काम करने वाले सर्किट विकसित करते हैं, आपके द्वारा बनाए गए सभी डिज़ाइनों में सबसे चिकने संभव तांबे का चयन करना आकर्षक हो सकता है।

जबकि यह सच है कि तांबे की खुरदरापन अतिरिक्त प्रतिबाधा विचलन और नुकसान पैदा करती है, आपकी तांबे की पन्नी वास्तव में कितनी चिकनी होनी चाहिए? क्या कुछ सरल तरीके हैं जिनका उपयोग करके आप हर डिज़ाइन के लिए अल्ट्रा-चिकने तांबे का चयन किए बिना नुकसान को दूर कर सकते हैं? हम इस लेख में इन बिंदुओं पर गौर करेंगे, साथ ही साथ अगर आप PCB स्टैकअप सामग्री की खरीदारी शुरू करते हैं तो आप क्या देख सकते हैं।

प्रकारपीसीबी कॉपर पन्नी

आम तौर पर जब हम पीसीबी सामग्री पर तांबे के बारे में बात करते हैं, तो हम तांबे के विशिष्ट प्रकार के बारे में बात नहीं करते हैं, हम केवल इसकी खुरदरापन के बारे में बात करते हैं। विभिन्न तांबे के जमाव के तरीके अलग-अलग खुरदरापन मूल्यों वाली फिल्में बनाते हैं, जिन्हें स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (SEM) छवि में स्पष्ट रूप से पहचाना जा सकता है। यदि आप उच्च आवृत्तियों (आमतौर पर 5 गीगाहर्ट्ज वाईफाई या उससे अधिक) या उच्च गति पर काम करने जा रहे हैं, तो अपनी सामग्री डेटाशीट में निर्दिष्ट तांबे के प्रकार पर ध्यान दें।

साथ ही, डेटाशीट में Dk मानों का अर्थ समझना सुनिश्चित करें। Dk विनिर्देशों के बारे में अधिक जानने के लिए रोजर्स के जॉन कूनरोड के साथ इस पॉडकास्ट चर्चा को देखें। इसे ध्यान में रखते हुए, आइए PCB कॉपर फ़ॉइल के कुछ अलग-अलग प्रकारों पर नज़र डालें।

इलेक्ट्रोडेपोजिटेड

इस प्रक्रिया में, ड्रम को इलेक्ट्रोलाइटिक घोल के माध्यम से घुमाया जाता है, और ड्रम पर तांबे की पन्नी को “बढ़ाने” के लिए इलेक्ट्रोडपोजिशन प्रतिक्रिया का उपयोग किया जाता है। जैसे-जैसे ड्रम घूमता है, परिणामी तांबे की फिल्म धीरे-धीरे एक रोलर पर लपेटी जाती है, जिससे तांबे की एक सतत शीट बनती है जिसे बाद में एक लेमिनेट पर रोल किया जा सकता है। तांबे का ड्रम वाला भाग अनिवार्य रूप से ड्रम की खुरदरापन से मेल खाएगा, जबकि खुला हुआ भाग बहुत अधिक खुरदरा होगा।

इलेक्ट्रोडेपोजिटेड पीसीबी कॉपर फ़ॉइल

इलेक्ट्रोडिपोजिटेड तांबा उत्पादन.
मानक PCB निर्माण प्रक्रिया में उपयोग किए जाने के लिए, तांबे के खुरदुरे हिस्से को पहले ग्लास-रेज़िन डाइइलेक्ट्रिक से जोड़ा जाएगा। शेष उजागर तांबे (ड्रम साइड) को मानक कॉपर क्लैड लेमिनेशन प्रक्रिया में उपयोग किए जाने से पहले रासायनिक रूप से (जैसे, प्लाज़्मा एचिंग के साथ) जानबूझकर खुरदुरा बनाना होगा। यह सुनिश्चित करेगा कि इसे PCB स्टैकअप में अगली परत से जोड़ा जा सके।

सतह-उपचारित इलेक्ट्रोडेपोजिटेड तांबा

मुझे नहीं मालूम कि सभी विभिन्न प्रकार के सतह उपचारों के लिए कौन सा शब्द सबसे उपयुक्त है।तांबे की पन्नी, इसलिए उपरोक्त शीर्षक। इन तांबे की सामग्रियों को रिवर्स ट्रीटेड फ़ॉइल के रूप में जाना जाता है, हालांकि दो अन्य विविधताएँ उपलब्ध हैं (नीचे देखें)।

रिवर्स ट्रीटेड फ़ॉइल एक सतह उपचार का उपयोग करते हैं जो इलेक्ट्रोडेपोसिटेड कॉपर शीट के चिकने हिस्से (ड्रम साइड) पर लगाया जाता है। एक उपचार परत सिर्फ एक पतली कोटिंग होती है जो जानबूझकर तांबे को खुरदरा बनाती है, इसलिए यह एक ढांकता हुआ पदार्थ से अधिक चिपकता है। ये उपचार ऑक्सीकरण अवरोधक के रूप में भी कार्य करते हैं जो जंग को रोकता है। जब इस तांबे का उपयोग लेमिनेट पैनल बनाने के लिए किया जाता है, तो उपचारित पक्ष ढांकता हुआ से जुड़ जाता है, और बचा हुआ खुरदरा पक्ष खुला रहता है। उजागर पक्ष को नक्काशी से पहले किसी अतिरिक्त खुरदरेपन की आवश्यकता नहीं होगी; इसमें पहले से ही पीसीबी स्टैकअप में अगली परत से जुड़ने के लिए पर्याप्त ताकत होगी।

रिवर्स ट्रीटेड कॉपर फॉयल के तीन प्रकार हैं:

उच्च तापमान बढ़ाव (HTE) कॉपर फ़ॉइल: यह एक इलेक्ट्रोडेपोसिटेड कॉपर फ़ॉइल है जो IPC-4562 ग्रेड 3 विनिर्देशों का अनुपालन करता है। भंडारण के दौरान जंग को रोकने के लिए उजागर चेहरे को ऑक्सीकरण अवरोध के साथ भी उपचारित किया जाता है।
डबल-ट्रीटेड फ़ॉइल: इस कॉपर फ़ॉइल में, फिल्म के दोनों तरफ़ ट्रीटमेंट लगाया जाता है। इस सामग्री को कभी-कभी ड्रम-साइड ट्रीटेड फ़ॉइल भी कहा जाता है।
प्रतिरोधक तांबा: इसे सामान्यतः सतह-उपचारित तांबे के रूप में वर्गीकृत नहीं किया जाता है। इस तांबे की पन्नी में तांबे के मैट पक्ष पर एक धातु की कोटिंग का उपयोग किया जाता है, जिसे फिर वांछित स्तर तक खुरदरा किया जाता है।
इन तांबे की सामग्रियों में सतह उपचार का अनुप्रयोग सरल है: पन्नी को अतिरिक्त इलेक्ट्रोलाइट स्नान के माध्यम से रोल किया जाता है जो एक द्वितीयक तांबे की परत लगाता है, उसके बाद एक अवरोधक बीज परत, और अंत में एक विरोधी धूमिल फिल्म परत होती है।

पीसीबी तांबे पन्नी

तांबे की पन्नी के लिए सतह उपचार प्रक्रियाएँ। [स्रोत: पायटेल, स्टीवन जी., एट अल. "तांबे के उपचार का विश्लेषण और सिग्नल प्रसार पर प्रभाव।" 2008 में 58वें इलेक्ट्रॉनिक घटक और प्रौद्योगिकी सम्मेलन में, पृष्ठ 1144-1149। IEEE, 2008.]
इन प्रक्रियाओं के साथ, आपके पास एक ऐसी सामग्री होगी जिसे न्यूनतम अतिरिक्त प्रसंस्करण के साथ मानक बोर्ड निर्माण प्रक्रिया में आसानी से उपयोग किया जा सकता है।

रोल्ड-एनील्ड कॉपर

रोल्ड-एनील्ड कॉपर फॉइल कॉपर फॉइल के रोल को रोलर्स की एक जोड़ी से गुजारेंगे, जो कॉपर शीट को वांछित मोटाई तक ठंडा-रोल करेंगे। परिणामी फॉइल शीट की खुरदरापन रोलिंग मापदंडों (गति, दबाव, आदि) के आधार पर अलग-अलग होगी।

परिणामी शीट बहुत चिकनी हो सकती है, और रोल्ड-एनील्ड कॉपर शीट की सतह पर धारियाँ दिखाई देती हैं। नीचे दी गई छवियाँ इलेक्ट्रोडेपोसिटेड कॉपर फ़ॉइल और रोल्ड-एनील्ड फ़ॉइल के बीच तुलना दिखाती हैं।

पीसीबी कॉपर पन्नी तुलना

इलेक्ट्रोडेपोजिटेड बनाम रोल्ड-एनील्ड फॉइल की तुलना।
लो-प्रोफाइल कॉपर
यह जरूरी नहीं कि आप वैकल्पिक प्रक्रिया से तांबे की पन्नी का प्रकार बना लें। लो-प्रोफाइल कॉपर इलेक्ट्रोडेपोसिटेड कॉपर है जिसे सब्सट्रेट से चिपकने के लिए पर्याप्त खुरदरापन के साथ बहुत कम औसत खुरदरापन प्रदान करने के लिए माइक्रो-रफिंग प्रक्रिया के साथ उपचारित और संशोधित किया जाता है। इन कॉपर फॉइल के निर्माण की प्रक्रिया आम तौर पर मालिकाना होती है। इन फॉइल को अक्सर अल्ट्रा-लो प्रोफाइल (ULP), बहुत कम प्रोफाइल (VLP) और बस लो-प्रोफाइल (LP, लगभग 1 माइक्रोन औसत खुरदरापन) के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

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