먼저 알아둘 용어
표면 거칠기가 낮은 동박(low-roughness copper foil)·처리 면 — 표면 거칠기가 낮은 동박은 표면 요철을 낮춘 동박입니다. 자료의 거칠기 값이 어느 면을 뜻하는지와 그 면의 접착 처리를 확인해야 비교 대상이 맞습니다.
박리 강도(peel strength)·결합층(bonding layer) — 박리 강도는 재료를 떼어내는 저항을 평가하는 지표입니다. 동박과 절연재 사이의 접착부는 사용 재료뿐 아니라 가열 과정과 시험 조건에 따라서도 성능이 달라집니다.
거칠기의 영향은 실제 신호 주파수에서 비교합니다
고주파에서 도체 내부의 전류 분포가 표면 쪽에 치우치는 현상을 표피 효과(skin effect)라고 합니다. 표면에서 안쪽으로 들어갈수록 전류 밀도가 줄어드는 정도를 나타내는 척도가 표피 깊이(skin depth)입니다. 단순한 모델에서는 전류 밀도의 크기가 표면값의 약 37%로 줄어드는 깊이를 뜻하며, 그 깊이에서 전류가 갑자기 끊기는 것은 아닙니다. 같은 도체라도 주파수가 높아지면 전류가 주로 흐르는 단면이 좁아져 교류 저항(AC resistance)이 커집니다. 이 저항 증가는 도체 손실에 기여하며, 전류가 몰리는 면의 거칠기도 손실에 더 큰 영향을 줄 수 있습니다.
좋은 도체의 단순한 표피 효과 모델에서, 재료와 온도가 같다면 표피 깊이는 주파수 제곱근에 반비례합니다. 즉 주파수가 4배가 되면 깊이는 약 절반, 100배가 되면 약 10분의 1이 됩니다. 이는 변화의 비율을 보여 주는 관계입니다. 어떤 기판에서 특정 주파수에 이르면 단면의 정확히 몇 퍼센트만 흐른다는 뜻은 아닙니다. 배선 단면과 주변 도체, 귀환 경로도 실제 전류 분포에 영향을 줍니다.
이 때문에 거칠기 숫자만 비교하지 않고 사용할 주파수, 배선 폭, 절연층 두께와 동박이 맞닿는 면을 함께 봅니다. 동박의 같은 요철도 표피 깊이에 비해 얼마나 큰지에 따라 영향이 달라집니다. 표면을 따라 길어지는 경로만으로 모든 손실을 계산하려 하지 말고, 실제 적층과 표면 처리를 반영한 모델이나 같은 구조의 측정 결과를 사용합니다.
자료에 HVLP(Hyper Very Low Profile)처럼 낮은 표면 요철을 뜻하는 동박 등급이 적혀 있어도 그 이름만으로 손실 감소량을 정할 수는 없습니다. 정확한 제품명과 처리 면, 거칠기 측정값·방법을 확인합니다. 겉으로 보이는 납땜용 표면처리만 바꾸는 작업과 절연재에 맞닿는 동박 면의 거칠기를 바꾸는 작업도 구분해야 합니다.
비교할 때는 전송선에 신호를 넣었을 때 얼마나 줄어드는지를 나타내는 삽입 손실(insertion loss)을 실제 사용할 주파수 범위에서 봅니다. 선로 길이나 커넥터가 서로 다른 시험 결과를 동박만의 차이로 해석하지 않습니다. 거칠기를 줄여 도체 손실이 개선되더라도 절연재에서 생기는 유전체 손실(dielectric loss)까지 자동으로 줄어드는 것은 아닙니다. 전기적 성능과 접착 조건을 모두 만족하는 재료 조합을 고릅니다.
신호층마다 실제 동박과 맞닿는 재료를 적습니다
동박의 종류와 그 동박을 붙일 기재 또는 접착층의 재료를 함께 적습니다. 거칠기 값의 측정 정의와 대상 면, 접착 처리를 확인합니다. 거칠기 등급이나 표시 두께가 같아도 서로 다른 동박 제품을 같은 재료로 취급하면 안 됩니다.
낮은 요철과 필요한 접착을 함께 얻도록 표면 처리나 결합층을 구성한 재료가 있을 수 있지만 모든 표면 거칠기가 낮은 동박에 같은 층이 있거나 임의 기재와 호환되는 것은 아닙니다.
대체 동박의 전기적 특성과 접착 성능을 각각 비교합니다
대체 동박이 제안되면 기존·대체 식별자, 처리 면과 결합 재료를 나란히 정리합니다. 실제 제조자가 해당 조합에 사용하는 공정과 검사 조건을 확인합니다. 전기 성능은 사용할 주파수·선로 구조에서, 접착 성능은 실제 재료 조합과 가열·냉각 이력을 반영한 시험 결과로 검토합니다.
한쪽 자료가 좋아졌다고 다른 요구까지 만족됐다고 결론 내리지 않습니다. 표면이 매끄럽다고 반드시 박리가 생기는 것도 아니며, 접착 처리가 돼 있다고 모든 가열 조건을 견디는 것도 아닙니다. 실제 재료 조합의 시험 결과로 판단합니다.
확인한 재료 조합을 적층표와 제작 도면에 적습니다
재료명만 바꾸고 처리 면·결합층을 이전 상태로 남기지 않습니다. 설계 적층표·모델·실제 제작 요구가 같은 조합을 가리키는지 확인합니다. 최종 기록에는 재료명, 거칠기를 측정한 면과 방법, 맞닿는 재료, 전기적 특성과 접착 성능을 확인한 조건을 적습니다.
작업 순서를 다시 확인합니다
