Koperfolie voor hoogfrequente circuitmaterialen 6 laag board gebruikt een RO4350B + IT-180A hybride PCB-ontwerp

Productomschrijving

Koperfolie voor hoogfrequente circuitmaterialen

V: Waarom is de selectie van koperen folie van belang voor PCB's met hoge frequentie?

A: De oppervlaktrauwheid van koperen folie is een kritische factor die van invloed is op de signaalintegrititeit in hoogfrequente ontwerpen, met name boven 1 GHz.De ruwheid dwingt de hoogfrequente stroom, die zich nabij het geleideroppervlak concentreert als gevolg van het huid-effect, om een langere effectieve weg te bewandelen, om electromagnetische energie om te zetten in warmte en het verhogen van het inbrengverlies.

Bij millimetergolffrequenties kan standaard elektrodeposited (ED) folie het verlies van geleider verdubbelen of verdrievoudigen in vergelijking met gladde folies.Voor uw 6-laag hybride PCB die RO4350B (RF-lagen) en IT-180A (kernlagen) combineert, is het kiezen van de juiste koperen folie essentieel om de voor 5G- en microgolftoepassingen vereiste prestaties met weinig verlies te bereiken.

1Vervaardiging van koperen folie ED versus gewalst

Koperfolie voor PCB-laminaat wordt vervaardigd via twee fundamenteel verschillende processen, wat resulteert in verschillende oppervlakte-eigenschappen en elektrische prestaties.

Elektrodeponeerd (ED) koper

In het ED-proces wordt koper elektrochemisch afgezet op een roterende titaniumtrommel uit een kopersulfaatoplossing.terwijl de matte zijde naar buiten kijktDe matte zijde ondergaat extra behandeling om de hechting te verbeteren.

Kristallenstructuur:ED-koperkristallen groeien in de lengte in de Z-as van de folie en vormen een "stekelheining" -structuur met lange kristalgrenzen loodrecht op het folievlak.

Ruwheid:ED-folie heeft doorgaans een hogere oppervlakkrapheid (Rz = 512 μm) in vergelijking met gewalst koper, waarbij de behandelde zijde aanzienlijk ruwer is dan de trommelzijde.

Voordeel:Lagere kosten en bredere beschikbaarheid.

gewalst koper

Gewalsd koper wordt geproduceerd door opeenvolgende koudwalsen om de dikte te verminderen, te beginnen met een puur koperen billet.

Kristallenstructuur:Gewalste koperkristallen worden tijdens koudwalsen gebroken en verpletterd, wat resulteert in kleinere, onregelmatige, bolvormige vormen die bijna parallel aan het folievlak zijn uitgelijnd.

Ruwheid:Gewalst koper is doorgaans het gladste soort koperen folie, met een zeer laag profiel (Rz < 3 μm).

Voordeel:Superieur voor hoogfrequente toepassingen vanwege het gladde oppervlak en de uitstekende verlenging.

2. Ruwheid van koper Het belangrijkste verliesmechanisme

Bij gelijkstroom verdeelt de stroom zich gelijkmatig door de doorsnede van de geleider.

De huiddiepte δ is:

δ = 1 / √(π·f·μ·σ)

Bij 10 GHz in koper, δ ≈ 0,66 μm.

Roughness-to-skin-depth ratio (Ruwheid-tot-huid-diepteverhouding)

De kritische parameter is de verhouding tussen de ruwheid van de RMS en de diepte van de huid (Rrms/δ).

Voor standaardED-folie (Rrms ≈ 3·4 μm), is de verhouding hoger dan 1,0 boven ~ 5 GHz

Het Hall-Huray-model

De IPC- en IEEE-gemeenschappen hebben het Huray "sneeuwbal" -model aangenomen als de meest fysiek nauwkeurige corrigeringsfactor voor ruwheid.In tegenstelling tot het oudere Hammerstad-model (dat met een 2x correctiefactor verzadigt), het Huray-model vertegenwoordigt het ruwe oppervlak als een verzameling van bolvormige uitsteeksels en voorspelt nauwkeurig ruwheidsverliesfactoren van 2,5 × 3,5 × bij millimetergolffrequenties voor standaardfolie.

3. Meetingen van de ruwheid van koperen folie

Rogers gebruikt wit licht interferometrie om de ruwheid van koperen folie te karakteriseren en rapporteert het Sq (RMS) profiel.

Typische grofheidswaarden per folie

Bron: Rogers Corporation koperen folies gegevensblad

Belangrijkste inzichten: De dielectrische zijruwheid (het oppervlak dat aan het laminaat is gebonden) is de belangrijkste oorzaak van het verlies van geleiders.terwijl standaard ED-folie op RO4350B (Sq = 2.8·3.2 μm) heeft een aanzienlijk hogere ruwheid.

4. Hybride stapelfolie overwegingen

Uw 6-laag bord gebruikt eenRO4350B + IT-180A hybrideopstapeling:

Blinde vias (L1-L2, L3-L6)De verwerking van de oppervlakte wordt verder gecompliceerd, wat een nauwkeurige beheersing van de parameters en de voorbereiding van het oppervlak vereist.

Vergelijkende tabel Opties voor koperen folie voor hoogfrequente PCB's

Toepassingsgebieden

• Automobiele radar (77 GHz)
• Hoogvermogen RF
• Luchtvaart / Defensie
• Antennen met een fase-array
• High-Speed Digital (56G/112G PAM4)

V1: Waarom heeft gewalst koper een betere weerstand tegen thermische schokken dan ED-koper?

A: Gewalst koper heeft een betere elastische verlenging voordat het permanent vervormd wordt. ED koper kan spanningsscheuren vertonen bij snelle thermische cyclus in smalle geleiders.

V2: Wat is LoPro® folie en wanneer moet ik het gebruiken?
A: LoPro® is Rogers' laagprofiel koperfolie met een glad oppervlak (Sq = 0,9 μm).Het is verkrijgbaar op de materialen van de RO4000-serie en vermindert het inzetverlies bij hoge frequenties aanzienlijk in vergelijking met standaard ED-folie .

V3: Welke folie wordt aanbevolen voor mijn RO4350B + IT-180A hybride board?
A: Voor de RO4350B buitenste lagen (RF-critisch) raden we LoPro® of gewalst koper aan om het inbrengverlies te minimaliseren.

V4: Heeft de selectie van de folie invloed op de impedantieregeling?
A: Ja. Een hogere ruwheid verhoogt de effectieve dielektrische constante, waardoor de impedance met enkele ohm kan verschuiven.

Neem contact met ons op

Als gespecialiseerde PCB-leverancier bieden wij uitgebreide begeleiding bij het selecteren van koperen folie voor hoogfrequente ontwerpen.Wij werken met alle belangrijke soorten folie en kunnen u helpen de optimale optie voor uw specifieke toepassing te kiezen.

Voor technische vragen, stack-up review, of offerte verzoeken, neem dan rechtstreeks contact op met ons verkoopteam.