Laminat placat cu cupru Definiție
Laminat placat cu cupru se referă la un substrat acoperit cu folie de cupru pe una sau pe ambele fețe, realizat de obicei prin laminarea unor materiale cum ar fi pânză din fibră de sticlă, hârtie sau plastic cu folie de cupru. În fabricarea PCB, laminatul placat cu cupru este utilizat de obicei pentru a realiza conexiuni de circuit pe placă pentru a asigura suportul electric și mecanic. Grosimea și calitatea foliei de cupru pot fi personalizate în funcție de diferitele cerințe ale aplicațiilor.
Atunci când se discută despre laminatul placat cu cupru (CCL), se menționează de obicei și placa de circuit imprimat (PCB). Dar, de fapt, CCL și PCB sunt lucruri diferite, deși ambele joacă roluri importante în procesul de fabricare a PCB-urilor.
O placă de circuite imprimate se referă la un material compozit realizat prin presarea mai multor straturi de laminat placat cu cupru împreună cu materiale izolatoare, cum ar fi țesătura din fibră de sticlă sau pelicula de poliimidă. Straturile de folie de cupru sunt separate de materiale izolatoare, iar compozitul se formează prin stivuirea și presarea lor împreună folosind un anumit proces de laminare la temperaturi și presiuni ridicate. Plăcile cu circuite imprimate sunt utilizate în mod obișnuit pentru a realiza PCB multistrat cu mai multe straturi de circuite și o densitate mai mare a circuitelor.
Materialele cele mai utilizate pe scară largă
Laminații sunt fabricați prin polimerizarea sub presiune și temperatură a unor straturi de pânză sau hârtie cu rășină termorezistentă pentru a forma o piesă finală integrală de grosime uniformă. Dimensiunile pot fi de până la 1,2 x 2,4 m (4 x 8 picioare) în lățime și lungime. Pentru a obține grosimea finală și caracteristicile dielectrice dorite, se folosesc diferite tipuri de țesături (fire pe centimetru sau pe inch), grosimea țesăturii și procentul de rășină.
Grosimile standard de laminat disponibile sunt enumerate în ANSI/IPC-D-275.
FR-2: hârtie fenolică sau hârtie fenolică de bumbac
Este o hârtie impregnată cu o rășină de fenol formaldehidă. Utilizat frecvent în aparatele electronice de consum cu plăci cu o singură față. Proprietățile electrice sunt inferioare celor ale FR-4. Rezistență slabă la arc electric. În general, este evaluat la 105 °C.
FR-4: o țesătură din fibră de sticlă impregnată cu o rășină epoxidică.
Absorbție redusă a apei (până la aproximativ 0,15%), proprietăți bune de izolare și rezistență bună la arc electric. Foarte frecvente. Sunt disponibile mai multe calități cu proprietăți oarecum diferite. În mod obișnuit, cu o temperatură nominală de 130 °C.
Placă de aluminiu sau cu miez metalic sau substrat metalic izolat (IMS)
În mod normal, este placat cu un dielectric subțire termoconductor - utilizat pentru piesele care necesită o răcire semnificativă - întrerupătoare de putere, LED-uri. Este format din plăci de circuite subțiri, de obicei cu un singur strat, uneori cu două straturi, bazate, de exemplu, pe FR-4, laminate pe tablă de aluminiu, de obicei cu grosimea de 0,8, 1, 1,5, 2 sau 3 mm. Stratificațiile mai groase sunt uneori prevăzute și cu metalizare mai groasă a cuprului.
Substraturi flexibile
Poate fi o folie de cupru independentă sau poate fi laminată pe un întăritor subțire, de exemplu 50-130 µm.
Kapton sau UPILEX, o folie de poliimidă.
Această formă este utilizată pentru circuitele imprimate flexibile, care este frecventă în produsele electronice de consum cu factor de formă mic sau pentru interconexiuni flexibile. Rezistentă la temperaturi ridicate.
Pyralux
Este o folie compozită din poliimidă și fluoropolimer. Stratul de cupru se poate delamina în timpul lipirii.
Materiale mai rar întâlnite:
Serie ignifugă (FR)
- FR-1, la fel ca FR-2, este specificat de obicei la 105 °C, unele clase fiind evaluate la 130 °C. Se poate perfora la temperatura camerei. Similar cu cartonul. Rezistență slabă la umiditate. Rezistență scăzută la arc electric.
- FR-3, hârtie de bumbac impregnată cu epoxidic. În mod obișnuit, cu o temperatură nominală de 105 °C.
- FR-5, fibră de sticlă țesută și epoxidică, rezistență ridicată la temperaturi mai ridicate, de obicei specificată până la 170 °C.
- FR-6, sticlă mată și poliester
Fibră de sticlă Epoxi armat cu fibră de sticlă
- G-10, sticlă țesută și epoxidică - rezistență ridicată la izolare, absorbție redusă a umidității, rezistență foarte mare la lipire. În mod obișnuit, cu o temperatură nominală de 130 °C.
- G-11, sticlă țesută și epoxidică - rezistență ridicată la solvenți, rezistență ridicată la flexiune la temperaturi ridicate.De obicei, se clasifică la 170 °C.
Material epoxidic compozit (CEM)
- CEM-1, hârtie de bumbac și epoxidice
- CEM-2, hârtie de bumbac și epoxi
- CEM-3, sticlă nețesută și epoxidică
- CEM-4, sticlă țesută și epoxidică
- CEM-5, sticlă țesută și poliester
Politetrafluoroetilenă (PTFE)
- PTFE ("Teflon") - scump, pierderi dielectrice reduse, pentru aplicații de înaltă frecvență, absorbție foarte redusă de umiditate (0,01%), moale din punct de vedere mecanic. Dificil de laminat, rar utilizat în aplicații multistrat.
- PTFE, umplut cu ceramică - scump, pierderi dielectrice reduse, pentru aplicații de înaltă frecvență. Variația raportului ceramică/PTFE permite ajustarea constantei dielectrice și a dilatării termice.
- RF-35, PTFE umplut cu ceramică armată cu fibră de sticlă. Relativ mai puțin costisitor, are proprietăți mecanice bune și proprietăți bune de înaltă frecvență[16][17].
Alumina, o ceramică.
Greu, fragil, foarte scump, foarte performant, cu o bună conductivitate termică.
Poliimidă
Este un polimer pentru temperaturi ridicate. Scump, de înaltă performanță. Absorbție mai mare a apei (0,4%). Poate fi utilizat de la temperaturi criogenice până la peste 260 °C.