PCB 材料行业花费了大量时间来开发能够提供最低信号损失的材料。对于高速和高频设计，损耗将限制信号传播距离并使信号失真，并且会产生在 TDR 测量中可见的阻抗偏差。当我们设计任何印刷电路板并开发在更高频率下运行的电路时，在您创建的所有设计中可能会倾向于选择最光滑的铜。

虽然铜的粗糙度确实会产生额外的阻抗偏差和损耗，但您的铜箔到底需要多光滑？是否可以使用一些简单的方法来克服损耗，而无需为每种设计选择超光滑铜？我们将在本文中讨论这些要点，以及在您开始购买 PCB 叠层材料时可以寻找的内容。

种类PCB铜箔

通常当我们谈论PCB材料上的铜时，我们不谈论铜的具体类型，我们只谈论它的粗糙度。不同的铜沉积方法产生具有不同粗糙度值的薄膜，这些薄膜可以在扫描电子显微镜（SEM）图像中清楚地区分。如果您要在高频（通常为 5 GHz WiFi 或以上）或高速下运行，请注意材料数据表中指定的铜类型。

另外，请确保理解数据表中 Dk 值的含义。观看来自 Rogers 的 John Coonrod 的播客讨论，了解有关 Dk 规格的更多信息。考虑到这一点，我们来看看一些不同类型的 PCB 铜箔。

电镀

在此过程中，鼓在电解溶液中旋转，并利用电沉积反应将铜箔“生长”到鼓上。当滚筒旋转时，所得的铜膜慢慢地缠绕在滚筒上，形成连续的铜片，随后可以将其卷到层压板上。铜的鼓面基本上与鼓的粗糙度相匹配，而暴露的一面会粗糙得多。

电镀PCB铜箔

电解铜生产。
为了用于标准 PCB 制造工艺，首先将铜的粗糙面粘合到玻璃树脂电介质上。剩余的裸露铜（鼓侧）需要有意进行化学粗糙化（例如，使用等离子蚀刻），然后才能用于标准覆铜层压工艺。这将确保它可以粘合到 PCB 叠层中的下一层。

表面处理电解铜

我不知道包含所有不同类型的表面处理的最佳术语铜箔，因此是上面的标题。这些铜材料最出名的是反向处理箔，尽管还有其他两种变体可用（见下文）。

反向处理箔使用应用于电解铜片的光滑面（鼓面）的表面处理。处理层只是一层薄薄的涂层，有意使铜变得粗糙，因此它对介电材料具有更大的附着力。这些处理还可以充当防止腐蚀的氧化屏障。当这种铜用于制造层压板时，处理过的一面会粘合到电介质上，而剩下的粗糙面仍然暴露在外。暴露面在蚀刻前不需要任何额外的粗糙化；它已经具有足够的强度来粘合到 PCB 叠层中的下一层。

反向处理铜箔的三种变体包括：

高温延伸（HTE）铜箔：这是符合IPC-4562 3级规格的电解铜箔。暴露面还经过氧化屏障处理，以防止储存期间腐蚀。
双面处理箔：在这种铜箔中，薄膜的两面均进行了处理。这种材料有时称为鼓侧处理箔。
电阻铜：通常不属于表面处理铜。这种铜箔在铜的无光泽面上使用金属涂层，然后将其粗糙化至所需的水平。
这些铜材料的表面处理应用非常简单：箔片通过额外的电解液滚压，进行二次镀铜，然后是阻挡种子层，最后是防锈膜层。

PCB铜箔

铜箔的表面处理工艺。[资料来源：Pytel、Steven G. 等人。“铜处理分析及其对信号传播的影响。”2008年第58届电子元件与技术会议，第1144-1149页。IEEE，2008。]
通过这些工艺，您可以获得一种可以轻松用于标准电路板制造工艺的材料，并且只需最少的额外处理。

轧制退火铜

轧制退火铜箔将一卷铜箔通过一对辊，这将冷轧铜片至所需的厚度。所得箔片的粗糙度将根据轧制参数（速度、压力等）而变化。

所得板材非常光滑，并且在轧制退火铜板的表面上可以看到条纹。下图显示了电解铜箔和轧制退火箔之间的比较。

PCB铜箔对比

电镀箔与轧制退火箔的比较。
薄型铜
这不一定是您可以使用替代工艺制造的铜箔类型。低轮廓铜是经过微粗糙化工艺处理和改性的电沉积铜，可提供非常低的平均粗糙度和足够的粗糙度以粘附到基材上。制造这些铜箔的工艺通常是专有的。这些箔通常分为超薄型 (ULP)、极薄型 (VLP) 和简单薄型（LP，平均粗糙度约为 1 微米）。

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