Mědí plátovaný laminát Definice
Laminát s měděným pláštěm označuje substrát potažený měděnou fólií na jedné nebo obou stranách, obvykle vyrobený laminováním materiálů, jako je tkanina ze skleněných vláken, papír nebo plast, měděnou fólií. Při výrobě desek plošných spojů se mědí plátovaný laminát obvykle používá k vytvoření spojů obvodů na desce, aby poskytoval elektrickou a mechanickou podporu. Tloušťku a kvalitu měděné fólie lze přizpůsobit na základě různých aplikačních požadavků.
Když se hovoří o mědí plátovaném laminátu (CCL), obvykle se zmiňuje také deska s plošnými spoji (PCB). Ve skutečnosti se však CCL a PCB liší, ačkoli obě hrají důležitou roli ve výrobním procesu PCB.
Deska s plošnými spoji je kompozitní materiál vyrobený slisováním několika vrstev měděného laminátu s izolačními materiály, jako je tkanina ze skleněných vláken nebo polyimidová fólie. Vrstvy měděné fólie jsou odděleny izolačními materiály a kompozit vzniká jejich skládáním a lisováním dohromady určitým procesem laminace za vysoké teploty a tlaku. Desky s plošnými spoji se obvykle používají k výrobě vícevrstvých desek plošných spojů s více vrstvami obvodů a vyšší hustotou obvodů.
Nejpoužívanější materiály
Lamináty se vyrábějí vytvrzováním vrstev tkaniny nebo papíru termosetovou pryskyřicí pod tlakem a teplotou, čímž se vytvoří celistvý konečný kus stejné tloušťky. Rozměry mohou být až 4 x 8 stop (1,2 x 2,4 m) na šířku a délku. K dosažení požadované konečné tloušťky a dielektrických vlastností se používají různé vazby tkaniny (vlákna na palec nebo cm), tloušťka tkaniny a procento pryskyřice.
Dostupné standardní tloušťky laminátu jsou uvedeny v normě ANSI/IPC-D-275.
FR-2: fenolický papír nebo fenolický bavlněný papír
Jedná se o papír impregnovaný fenolformaldehydovou pryskyřicí. Běžně se používá ve spotřební elektronice s jednostrannými deskami. Elektrické vlastnosti jsou horší než u FR-4. Slabá odolnost proti oblouku. Obecně je dimenzován na 105 °C.
FR-4: tkanina ze skleněných vláken impregnovaná epoxidovou pryskyřicí.
Nízká nasákavost (až cca 0,15%), dobré izolační vlastnosti a dobrá odolnost proti oblouku. Velmi časté. K dispozici je několik druhů s poněkud odlišnými vlastnostmi. Obvykle jsou dimenzovány na teplotu do 130 °C.
Hliníková deska nebo deska s kovovým jádrem nebo izolovaný kovový substrát (IMS)
Obvykle je opláštěn tepelně vodivým tenkým dielektrikem - používá se pro součásti vyžadující výrazné chlazení - výkonové spínače, LED diody. Skládá se z obvykle jednovrstvých, někdy dvouvrstvých tenkých desek plošných spojů na bázi např. FR-4, laminovaných na hliníkovém plechu, běžně o tloušťce 0,8, 1, 1,5, 2 nebo 3 mm. Silnější lamináty se někdy dodávají také se silnější metalizací mědi.
Pružné substráty
Může to být samostatná fólie s měděným pláštěm nebo může být laminovaná na tenkou výztuhu, např. 50-130 µm.
Kapton nebo UPILEX, polyimidová fólie.
Tato forma se používá pro ohebné plošné spoje, které jsou běžné ve spotřební elektronice malých rozměrů nebo pro ohebné propojovací prvky. Odolává vysokým teplotám.
Pyralux
Jedná se o kompozitní fólii z polyimidu a fluoropolymeru. Měděná vrstva se může při pájení odlupovat.
Méně často se vyskytující materiály:
Řada odolná proti šíření plamene (FR)
- FR-1, stejně jako FR-2, je obvykle specifikován do 105 °C, některé třídy jsou dimenzovány na 130 °C. Děrovatelné při pokojové teplotě. Podobný kartonu. Slabá odolnost proti vlhkosti. Nízká odolnost proti oblouku.
- FR-3, bavlněný papír impregnovaný epoxidovou pryskyřicí. Obvykle do 105 °C.
- FR-5, tkaná skelná vlákna a epoxidová pryskyřice, vysoká pevnost při vyšších teplotách, obvykle do 170 °C.
- FR-6, matné sklo a polyester
Epoxid vyztužený skleněnými vlákny
- G-10, tkané sklo a epoxid - vysoká izolační odolnost, nízká absorpce vlhkosti, velmi vysoká pevnost spoje. Obvykle do 130 °C.
- G-11, tkané sklo a epoxidová pryskyřice - vysoká odolnost vůči rozpouštědlům, vysoká pevnost v ohybu při vysokých teplotách.Obvykle do 170 °C.
Kompozitní epoxidový materiál (CEM)
- CEM-1, bavlněný papír a epoxid
- CEM-2, bavlněný papír a epoxid
- CEM-3, netkané sklo a epoxidová pryskyřice
- CEM-4, tkané sklo a epoxidová pryskyřice
- CEM-5, tkané sklo a polyester
Polytetrafluorethylen (PTFE)
- PTFE ("teflon") - drahý, nízké dielektrické ztráty, pro vysokofrekvenční aplikace, velmi nízká absorpce vlhkosti (0,01%), mechanicky měkký. Obtížně se laminuje, zřídka se používá ve vícevrstvých aplikacích.
- PTFE, plněné keramikou - drahé, nízké dielektrické ztráty, pro vysokofrekvenční aplikace. Různý poměr keramiky a PTFE umožňuje upravit dielektrickou konstantu a tepelnou roztažnost.
- RF-35, teflon vyztužený skelnými vlákny a plněný keramikou. Relativně levnější, má dobré mechanické vlastnosti a dobré vysokofrekvenční vlastnosti.[16][17]
Hliník, keramika.
Tvrdý, křehký, velmi drahý, velmi vysoký výkon, dobrá tepelná vodivost.
Polyimid
Jedná se o vysokoteplotní polymer. Drahý, vysoce výkonný. Vyšší absorpce vody (0,4%). Lze jej použít od kryogenních teplot až po teploty vyšší než 260 °C.