PCB-koperfolie is een van de meest kritische materialen in de productieproces van een printplaat (PCB). Het dient als de geleidende laag die de schakeling vormt en de doorstroming van elektrische signalen over het hele bord mogelijk maakt. Of u nu hoogfrequente RF, vermogenselektronica of andere consumentenapparatuur ontwerpt, de keuze van koperfolie maakt een aanzienlijk verschil in de prestaties, betrouwbaarheid en kostenconcurrentie van PCB's. Deze gids helpt u de koperfolie in PCB's uitgebreid te begrijpen, inclusief de populaire soorten, diktes, eigenschappen en suggesties voor het kiezen van de juiste soort voor uw PCB-projecten.
Wat is PCB-koperfolie?
PCB-koperfolie is een dunne laag koper die aan de substraat van PCB om het geleidende pad te vormen. Om te voldoen aan de unieke behoeften van verschillende toepassingen, zijn deze koperfolies verkrijgbaar in verschillende diktes. De belangrijkste functie van koperfolie is tweeledig: ten eerste zorgt het voor elektrische geleiding, wat zorgt voor een efficiënte signaaloverdracht met minimaal verlies. Daarnaast fungeert het als mechanische ondersteuning voor PCB's met een hoge duurzaamheid en stabiliteit, waardoor PCB's zelfs onder zware omstandigheden normaal functioneren.
Soorten PCB-koperfolie
Er zijn twee soorten koperfolie die over het algemeen worden gebruikt voor de productie van printplaten: elektrogedeponeerd (ED) en gewalst gegloeid (RA):
Geëlektrodeponeerde (ED) koperfolie
Elektrolytisch neergeslagen koperfolie wordt geproduceerd door koper te galvaniseren op een roterende trommel. De folie wordt vervolgens verwijderd en behandeld om de hechting met het substraat te verbeteren. ED-koper heeft een matte afwerking aan de te verbinden zijde en een gladde zijde aan de andere zijde. Dit type folie staat bekend om zijn hoge zuiverheid en geleidbaarheid, waardoor het ideaal is voor standaard PCB-productie in elektronische apparaten. De dunne vormbaarheid is ook een voordeel; het kan worden geproduceerd in het extreem dunne formaat van 6 µm en wordt daarom meestal gebruikt voor fine-line circuits en high-density interconnect boards, waar een nauwkeurige trace-definitie cruciaal is.
Gewalst gegloeid (RA) koperfolie
Gewalst gegloeid (RA) koper wordt geproduceerd door een koperen staaf te walsen en te gloeien tot dunne platen. Door deze productiemethode zijn de oppervlakken aan beide zijden van de folie gelijkmatig glad en glanzend. RA-koperfolie wordt vaak gebruikt voor de productie van flexibele printplaten (PCB's) dankzij de superieure flexibiliteit en ductiliteit. Bovendien heeft het een zeer lage oppervlakteruwheid, wat gunstig is voor het verminderen van signaalverlies, waardoor het een uitstekende keuze is voor hoogfrequente toepassingen. Bovendien heeft RA-koperfolie, vergeleken met ED-koperfolie, een hogere thermische weerstand.
RA Koper versus ED Koper: Belangrijkste verschillen opgesomd
De volgende tabel vergelijkt de belangrijkste kenmerken van gewalst gegloeid (RA) en geëlektrodeponeerd (ED) koperfolies:
| Kenmerk | RA koper | ED-koper |
| het Uiterlijk | Geelachtig | Rood |
| Oppervlakteruwheid | Beide zijden van het koper zijn glad | De ene kant is ruw en de andere kant is glad |
| Buiguithoudingsvermogen | Hoog | Laag |
| ets | Speciale behandeling vereist | Gemakkelijk te etsen met standaardmethoden |
| Aanvraag | Toepassingen voor hoogfrequente en flexibele circuits | Standaard PCB-fabricage, consumentenelektronica |
| Prijs | Over het algemeen duurder | Gemiddeld geprijsd |
Dikte van PCB-koperfolie en de rol ervan in PCB-ontwerp
De dikte van koperfolie op PCB's is een fundamentele parameter voor PCB-ontwerp, omdat deze zowel de elektrische prestaties als de signaalintegriteit op printplaten bepaalt. De standaardeenheid voor het meten van de dikte van koperfolie is ounces (oz). Veelgebruikte diktes van koperfolie bij de productie van PCB's zijn onder andere:
0.5 oz (18 µm): Ideaal voor ontwerpen met een fijne spoed en HDI-borden.
1 oz (35 µm): Standaard voor de meeste universele PCB's.
2 oz (70 µm): Gebruikt voor vermogenselektronica om hogere stroombelastingen aan te kunnen.
De keuze van de dikte van koperfolie vereist een evaluatie van de afstand tussen de sporen en de warmteafvoer, samen met de stroomcapaciteit van het circuit. Koperfolies die niet dik genoeg zijn, kunnen impedantieverschillen en spanningsval veroorzaken. Een te dikke koperfolie resulteert in een gecompliceerde en dure productie bij het etsen van sporen en via's.
Andere eigenschappen van PCB-koperfolie
Chemische eigenschappen: De koperfolie is goed bestand tegen corrosie en oxidatie, waardoor de levensduur wordt verlengd. Het materiaal vormt ook sterke moleculaire verbindingen met het substraatmateriaal, waardoor duurzame meerlaagse structuren ontstaan.
Fysieke eigenschappen: Koperfolie in PCB's is zeer vervormbaar en ductiel, waardoor het gemakkelijk te vormen is. Het heeft ook een hoog smeltpunt, waardoor het ideaal is voor toepassingen die hoge temperaturen moeten weerstaan.
Elektrische eigenschappen: De koperfolie heeft een lage weerstand, een uitstekende thermische geleidbaarheid en een lage diëlektrische constante en verliestangens. Daardoor kan het warmte efficiënt afvoeren en stroom overbrengen, terwijl het signaalverlies wordt verminderd.
Hoe kiest u de juiste koperfolie voor PCB's?
Bij het kiezen van de juiste koperfolie moet u rekening houden met verschillende factoren, waaronder:
Dikte: De dikte van de koperfolie heeft een aanzienlijke invloed op de geleidbaarheid en het vermogen om stroom te geleiden. Dikkere folie biedt een betere geleiding, kan meer stroom verwerken, maar is moeilijker te verwerken en kan de printplaat zwaarder maken.
Breedte: De breedte van de PCB-koperfolie wordt bepaald door de PCB formaat, de breedte van de te vormen sporen. Zorg ervoor dat de gekozen breedte de benodigde stroom geleidt zonder overmatig te etsen.
Dichtheid: De dichtheid van koperfolie is ook een belangrijke factor om te overwegen, aangezien deze de mechanische sterkte en flexibiliteit van de PCB beïnvloedt. Dichtere koperfolie is sterker, maar brengt ook hogere productieproblemen met zich mee.
Zuiverheid: De zuiverheidsgraad van koperfolie kan de elektrische geleidbaarheid en corrosiebestendigheid beïnvloeden. Hoe zuiverder de koperfolie, hoe beter de geleidbaarheid en corrosiebestendigheid.
Ruwheid van koperfolie: De oppervlakteruwheid van koperfolie bepaalt de hechtkwaliteit op substraten, samen met de weerstand tegen mechanische druk en temperatuurveranderingen.
Tot slot
Kennis van de verschillende eigenschappen en soorten koperfolie voor printplaten helpt ingenieurs en ontwerpers om weloverwogen beslissingen te nemen voor hun printplaatprojecten. De keuze van het juiste type koperfolie heeft een directe invloed op het succes van de productie van printplaten en de levensduur van het product. Verschillende koperfolie-eigenschappen zijn vereist in elke toepassing, van snelle digitale schakelingen tot vermogenselektronica en flexibele printplaten. Als u niet zeker weet welke optie het beste is voor uw ontwerp, raadpleeg dan uw materiaalleverancier of neem direct contact met ons op voor deskundig advies.
