銅箔是PCB的重要組成原料，銅箔的主要作用是傳輸電流和信號，此外還可以做為參考平面來控制傳輸線的阻抗，或做為屏蔽層來抑制電磁干擾。
FR4覆銅板上的銅箔
在PCB制造過程中，銅箔的純度、厚度、表面粗糙度、剝離強度、蝕刻性能、熱膨脹系數等特性也會影響PCB制造的質量和可靠性。
純度（Purity）：銅箔的純度通常在99.5%以上，高純度有助于提高導電率，減少雜質帶來的電氣問題。
厚度（Weight）：銅箔的厚度通常以盎司（oz）為單位進行測量，1盎司銅箔可以覆蓋1平方英尺（ft2）的面積，厚度大約為1.4 mils（千分之一英寸）。銅厚影響線路的電流承載能力和PCB的散熱性能。
剝離強度（Peel Strength）：銅箔與絕緣基材之間的粘接強度，可以用牛頓每米（N/m）來表示，影響PCB的機械穩定性和可靠性。
在PCB的制造過程中，如層壓、鉆孔和電鍍等步驟，都需要銅箔與基材之間有足夠的剝離強度以抵抗熱應力和機械應力。如果剝離強度不足，銅箔可能會在加工過程中與基材分離。同時隨著線寬越來越小，銅箔的剝離強度也隨之變低，因此如果條件允許的話，可以在焊盤位置加淚滴，防止焊接過程出現線路脫落。
焊盤添加淚滴
熱膨脹系數（Coefficient of Thermal Expansion, CTE）：是指銅箔在溫度變化時單位長度的尺寸變化量，影響到PCB在不同溫度下尺寸穩定性和機械應力。銅箔的CTE應與PCB上的其他材料相匹配，以減少熱應力和提高可靠性。
為了提高PCB的可靠性，需要選擇于其他材料CTE一致的銅箔，或通過設計層壓工藝來減少不同材料之間CTE的差異。同時需要精確控制PCB制造過程中的溫度，減少由于熱膨脹引起的質量問題。
抗蝕性（Etchability）：在PCB制造過程中，銅箔需要經過蝕刻過程以形成所需的電路圖案，抗蝕性影響蝕刻的質量和效率。蝕刻質量包含：蝕刻過程的精度，蝕刻均勻性，蝕刻后表面的平滑度等。
表面粗糙度（Surface Roughness）：銅箔的表面粗糙度影響其與絕緣材料的結合強度和焊接性，但是對于高速信號來講，銅箔表面越光滑越好。
不同粗糙度銅面的電鏡照片
當信號頻率變高時，PCB線路中的電流會集中在其表面一定深度內流動，這也被稱為趨膚效應。銅箔表面越光滑，信號傳播過程的對于信號得衰減也越小，相應的傳輸線的阻抗控制也越好。
銅面粗糙度對信號傳輸的影響
銅箔從制造工藝上可以分為兩種：壓延（Rolled）與電解沉積（Electrodeposited），不同制造工藝的銅箔都有其特定應用場景。
退火軋制銅（Rolled Annealed）：通過將錠材軋制成非常薄的箔片制成，晶粒結構呈水平取向。由于軋制會在銅箔上產生應力，需要通過熱退火來去除應力。退火軋制銅的每一面光潔度都比較高，因此在覆銅板加工時需要在樹脂一側做出銅牙，提高銅箔的剝離強度。一般做出樹脂銅牙的深度約時電沉積銅銅牙的一半，因此剝離強度也約為電沉積銅的一半。
由于表面光潔度較好，退火軋制銅箔在傳輸13GHz以上的信號時，可表現出優異的性能。
退火軋制銅箔
電沉積銅（Electro Deposited）：通過旋轉鼓上電鍍，從而產生垂直取向的晶粒結構的銅箔。在鼓面外側，銅鍍層粗糙，可以提供較強的剝離強度，但是當傳輸信號頻率較高時也會對信號造成較大的衰減。
電沉積銅箔
在以上兩種基礎制造工藝的基礎上，根據不同的應用需求衍生出了很多類型的銅箔。
高溫高延伸性銅箔（HTE）：又稱為HD銅箔，在高溫（180℃）時保持有優異延伸率的銅箔。其中，35μm和70μm厚度的銅箔高溫（180℃）下的延伸率能達到4%-10%。
反向處理銅箔（RTF）：也叫反轉銅箔，在標準的電解銅箔（ED銅箔）或軋制退火銅箔（RA銅箔）的基礎上，對銅箔的表面進行粗糙化處理，以改善其與絕緣材料（通常是預浸料或預浸漬材料，即prepreg）的粘合性能。
RTF銅箔的反向處理面提供了更好的粘附力，可以降低層間剝離的風險，有助于提高PCB的整體結構穩定性。
雙面處理銅箔（DST）：對光面和粗面都做粗化處理，主要目的是降低成本，對光面進行粗化處理可以省掉壓膜前的銅面處理及棕化步驟。可作為多層板內層的銅箔，不必在多層板壓合前再進行棕化處理。
缺點是銅面可能有劃傷，且一旦有污染去除較困難。
低輪廓銅箔（LP）：低輪廓這里是泛指，輪廓進一步低的還有VLP銅箔，HVLP銅箔，HVLP2等。低輪廓銅箔的結晶很細膩（在2μm以下），為等軸晶粒，不含柱狀的晶體，呈成片層狀結晶，且棱線平坦，有利于信號的傳輸。目前LP銅箔主要用于高頻高速PCB。
涂樹脂銅箔（RCC）：又稱為附樹脂銅箔，背膠銅箔。它是在薄電解銅箔（厚度一般≦18μm）的粗化面上涂覆一層或兩層特殊組成的樹脂膠液（樹脂的主要成分通常是環氧樹脂），經烘箱的加工干燥脫去溶劑、樹脂成為半固化階段的形式。
RCC所用的厚度一般不超過18μm，目前常用12μm為主，樹脂層的厚度一般在40—100μm。它在積層法多層板的制作過程中，起到代替傳統的半固化片與銅箔二者的作用。
超薄銅箔（UTF）：指厚度小于12μm以下的銅箔，常見的是9μm以下的銅箔，使用在制造微細線路的PCB上。由于極薄銅箔在拿取上困難，因此一般有載體作為支撐，載體的種類有銅箔、鋁箔、有機薄膜等。
聲明：文章內容整理自網絡公開素材，版權歸原作者平臺所有，僅用于信息分享，如有侵權請聯系刪除。
官方微信