Laminato rivestito in rame Definizione
Il laminato rivestito di rame si riferisce a un substrato rivestito con una lamina di rame su uno o entrambi i lati, tipicamente realizzato laminando materiali come tessuto in fibra di vetro, carta o plastica con lamina di rame. Nella produzione dei circuiti stampati, il laminato rivestito di rame viene solitamente utilizzato per realizzare le connessioni dei circuiti sulla scheda e fornire un supporto elettrico e meccanico. Lo spessore e la qualità del foglio di rame possono essere personalizzati in base ai requisiti delle diverse applicazioni.
Quando si parla di laminato placcato in rame (CCL), di solito si parla anche di circuito stampato (PCB). In realtà, CCL e PCB sono due cose diverse, anche se entrambi svolgono un ruolo importante nel processo di produzione dei PCB.
Per circuito stampato si intende un materiale composito realizzato pressando più strati di laminato rivestito di rame insieme a materiali isolanti come il tessuto in fibra di vetro o la pellicola di poliimmide. Gli strati di lamina di rame sono separati da materiali isolanti e il composito si forma impilando e pressando insieme gli strati con un determinato processo di laminazione ad alta temperatura e pressione. I circuiti stampati sono tipicamente utilizzati per realizzare circuiti stampati multistrato con più strati di circuiti e una maggiore densità di circuiti.
I materiali più utilizzati
I laminati sono prodotti polimerizzando a pressione e temperatura strati di tessuto o carta con resina termoindurente per formare un pezzo finale integrale di spessore uniforme. Le dimensioni possono raggiungere i 4 x 8 piedi (1,2 x 2,4 m) in larghezza e lunghezza. Per ottenere lo spessore finale e le caratteristiche dielettriche desiderate si utilizzano trame di tessuto diverse (fili per pollice o cm), spessore del tessuto e percentuale di resina.
Gli spessori standard disponibili per i laminati sono elencati nella norma ANSI/IPC-D-275.
FR-2: carta fenolica o carta fenolica di cotone
Si tratta di carta impregnata con una resina di fenolo formaldeide. È comune nell'elettronica di consumo con schede monofaccia. Le proprietà elettriche sono inferiori a quelle dell'FR-4. Scarsa resistenza all'arco. Generalmente è classificato a 105 °C.
FR-4: tessuto in fibra di vetro impregnato di resina epossidica.
Basso assorbimento d'acqua (fino a circa 0,15%), buone proprietà isolanti e buona resistenza all'arco. Molto comune. Sono disponibili diversi gradi con proprietà leggermente diverse. In genere è classificato a 130 °C.
Pannello con anima in alluminio o metallo o substrato metallico isolato (IMS)
È normalmente rivestito con un dielettrico sottile termicamente conduttivo - utilizzato per le parti che richiedono un raffreddamento significativo - interruttori di potenza, LED. Consiste di solito in schede di circuiti sottili a strato singolo, a volte doppio, basate ad esempio su FR-4, laminate su lamiera di alluminio, di solito con uno spessore di 0,8, 1, 1,5, 2 o 3 mm. I laminati più spessi sono talvolta dotati di una metallizzazione in rame più spessa.
Substrati flessibili
Può essere un foglio rivestito di rame a sé stante o può essere laminato su un sottile rinforzo, ad esempio 50-130 µm.
Kapton o UPILEX, un foglio di poliimmide.
Questa forma è utilizzata per i circuiti stampati flessibili, comuni nell'elettronica di consumo di piccolo formato o per le interconnessioni flessibili. Resistente alle alte temperature.
Pyralux
Si tratta di un foglio composito di poliimmide-fluoropolimero. Lo strato di rame può delaminare durante la saldatura.
Materiali meno frequenti:
Serie ignifuga (FR)
- FR-1, come FR-2, in genere specificato fino a 105 °C, alcuni gradi sono classificati fino a 130 °C. Punzonabile a temperatura ambiente. Simile al cartone. Scarsa resistenza all'umidità. Bassa resistenza all'arco elettrico.
- FR-3, carta di cotone impregnata di epossidico. In genere, la temperatura nominale è di 105 °C.
- FR-5, fibra di vetro intrecciata ed epossidica, ad alta resistenza a temperature più elevate, tipicamente specificate fino a 170 °C.
- FR-6, vetro opaco e poliestere
Epossidico rinforzato con fibra di vetro
- G-10, vetro intrecciato ed epossidico - elevata resistenza all'isolamento, basso assorbimento di umidità, altissima forza di adesione. In genere, la temperatura nominale è di 130 °C.
- G-11, vetro intrecciato ed epossidico - elevata resistenza ai solventi, elevata resistenza alla flessione ad alte temperature.
Materiale epossidico composito (CEM)
- CEM-1, carta di cotone e resina epossidica
- CEM-2, carta di cotone e resina epossidica
- CEM-3, vetro non tessuto ed epossidico
- CEM-4, vetro intrecciato ed epossidico
- CEM-5, tessuto di vetro e poliestere
Politetrafluoroetilene (PTFE)
- PTFE ("Teflon") - costoso, bassa perdita dielettrica, per applicazioni ad alta frequenza, bassissimo assorbimento di umidità (0,01%), meccanicamente morbido. Difficile da laminare, raramente utilizzato in applicazioni multistrato.
- PTFE, riempito di ceramica - costoso, a bassa perdita dielettrica, per applicazioni ad alta frequenza. La variazione del rapporto ceramica/PTFE consente di regolare la costante dielettrica e l'espansione termica.
- RF-35, PTFE caricato con ceramica rinforzata con fibra di vetro. Relativamente meno costoso, ha buone proprietà meccaniche e buone proprietà ad alta frequenza.[16][17]
Allumina, una ceramica.
Duro, fragile, molto costoso, con prestazioni molto elevate, buona conduttività termica.
Poliammide
È un polimero per alte temperature. Costoso, ad alte prestazioni. Maggiore assorbimento di acqua (0,4%). Può essere utilizzato da temperature criogeniche a oltre 260 °C.