De hoeveelheid digitale communicatie die ons dagelijks leven ondersteunt, blijft toenemen. Dit betekent dat er een constante behoefte is om hardware te verbeteren, inclusief het optimaliseren van de prestaties van printplaten (PWB's). Onderzoekers van de Universiteit van Osaka hebben een methode aangetoond om polytetrafluorethyleen (PTFE) en gladde kuiperfolie sterk te combineren. Zij presenteerden hun bevindingen op het INTERFINISH2020 congres.

Omdat de digitale informatie die via communicatiesystemen wordt getransporteerd steeds complexer wordt, de frequentie van uitzendingen moet omhoog. Echter, naarmate de frequentie toeneemt, neemt ook het transmissieverlies van de geleidingscomponent van het circuit toe. Daarom, materialen moeten voortdurend worden verbeterd om toekomstbestendige PWB's te creëren.

Koper is het beste bedradingsmateriaal voor PWB's omdat het zeer geleidend is, en zo efficiënt informatie naar zijn bestemming transporteert. Er is momenteel niets superieur aan koper voor deze taak, dus de focus voor verbetering is het verminderen van transmissieverlies van het ondersteunende materiaal.

PTFE is ideaal voor deze rol omdat het zowel een lage relatieve diëlektrische constante als een lage diëlektrische verliesraaklijn heeft; echter, PTFE houdt er niet van om zich aan dingen te houden. Tussen PTFE en koper wordt vaak een tussenlaag gebruikt om de hechting te verbeteren, maar het gebruik van deze lagen is een afweging omdat ze invoegverliezen vergroten.

In dit onderzoek, de onderzoekers hebben een lijmvrije methode ontwikkeld om in de handel verkrijgbaar PTFE met een hoge hechtsterkte op koperfolie te plakken, waardoor er geen tussenlaag nodig is.

"Onze techniek omvat wat bekend staat als heat-assisted plasma (HAP) behandeling, " legt eerste auteur Misa Nishino uit. "We hebben de PTFE onderworpen aan een HAP om het oppervlak plakkeriger te maken, en vervolgens de twee lagen bij hoge temperatuur tegen elkaar gedrukt om ervoor te zorgen dat ze sterk aan elkaar gehecht waren."

Het onderzoeksteam onderzocht pure PTFE en een doek geweven van glas en PTFE en ontdekte dat beide een significant verhoogde hechting aan koperfolie vertoonden na HAP-behandeling. In aanvulling, het zeer gladde oppervlak van de koperfolie betekende dat de transmissie een obstakelvrij pad kon hebben, het minimaliseren van de verliezen.

"Onze methode is zowel eenvoudig als milieuvriendelijk, waardoor het een zeer aantrekkelijke optie is voor grootschalige processen, " zegt studie corresponderende auteur Yuji Ohkubo. "We verwachten dat onze bevindingen zullen worden gebruikt om hoogfrequente PWB's te maken die zullen bijdragen aan de verbetering van digitale apparaten voor de 5G-wereld en daarbuiten."