(a) Fotografi av den extremt släta Cu -folien och dess ytbild. (b) Fotografi av Cu folie/PTFE -enheten under 90 ° skalningstest. Upphovsman:M. Nishino et al.
Mängden digital kommunikation som stöder våra dagliga liv fortsätter att öka. Detta innebär att det finns ett konstant behov av att förbättra hårdvara, inklusive optimering av prestanda för tryckta ledningar (PWB). Forskare från Osaka University har visat en metod för att starkt kombinera polytetrafluoretylen (PTFE) och slät kuperfolie. De presenterade sina resultat på kongressen INTERFINISH 2020.
Eftersom den digitala informationen som transporteras genom kommunikationssystem blir alltmer komplex, sändningsfrekvensen måste öka. Dock, eftersom frekvensen ökar så ökar också förlusten av överföring från ledningskomponenten i kretsen. Därför, material måste ständigt förbättras för att skapa framtidsklara PWB.
Koppar är ledningsmaterialet för PWB eftersom det är mycket ledande, och därmed effektivt transporterar information till sin destination. Det finns för närvarande inget överlägset koppar för denna uppgift, så fokus för förbättring är att minska överföringsförlusten från stödmaterialet.
PTFE är idealisk för denna roll eftersom den har både låg relativ dielektrisk konstant och låg dielektrisk förlust tangent; dock, PTFE gillar inte att hålla fast vid saker. Ett mellanlager används ofta mellan PTFE och koppar för att förbättra vidhäftningen, men att använda dessa lager är en avvägning eftersom de ökar införingsförlusterna.
I den här studien, forskarna har skapat en limfri metod för att fästa kommersiellt tillgänglig PTFE på kopparfolie med hög vidhäftningsstyrka, på så sätt undviker behovet av ett mellanskikt.
Jämförelse av det utvecklade kretskortet och konventionella alternativ. Upphovsman:M. Nishino et al.
"Vår teknik innebär vad som kallas värmeassisterad plasma (HAP) behandling, "förklarar första författaren Misa Nishino." Vi utsatte PTFE för en HAP för att göra ytan klibbigare, och pressade sedan ihop de två lagren vid en hög temperatur för att säkerställa att de var starkt bundna. "
Forskargruppen undersökte ren PTFE och en trasa vävd av glas och PTFE och fann att båda visade signifikant ökad vidhäftning till kopparfolie efter HAP -behandling. Dessutom, kopparfoliens mycket släta yta innebar att överföringen kunde ha en hinderfri väg, minimera förlusterna.
Cu folie/ren-PTFE och Cu folie/glasduk innehållande PTFE-enheter före och efter 90 ° skalningstest (n =2). Upphovsman:M. Nishino et al.
"Vår metod är både enkel och miljövänlig, vilket gör det till ett mycket attraktivt alternativ för storskaliga processer, "säger studiens motsvarande författare Yuji Ohkubo." Vi förväntar oss att våra resultat kommer att användas för att göra högfrekventa PWB:er som kommer att bidra till att förbättra digitala enheter för 5G-världen och därefter. "
