Laminát s medeným plátovaním Definícia
Laminát s medeným plášťom označuje substrát potiahnutý medenou fóliou na jednej alebo oboch stranách, zvyčajne vyrobený laminovaním materiálov, ako je tkanina zo sklených vlákien, papier alebo plast, medenou fóliou. Pri výrobe PCB sa laminát s medeným plášťom zvyčajne používa na vytvorenie spojov obvodov na doske, aby poskytoval elektrickú a mechanickú podporu. Hrúbku a kvalitu medenej fólie možno prispôsobiť na základe rôznych požiadaviek na použitie.
Keď sa hovorí o medenom plátovanom lamináte (CCL), zvyčajne sa spomína aj doska s plošnými spojmi (PCB). V skutočnosti sú však CCL a PCB odlišné veci, hoci obe zohrávajú dôležitú úlohu vo výrobnom procese PCB.
Doska s plošnými spojmi je kompozitný materiál vyrobený lisovaním viacerých vrstiev laminátu s medeným plášťom spolu s izolačnými materiálmi, ako je tkanina zo sklenených vlákien alebo polyimidová fólia. Vrstvy medenej fólie sú oddelené izolačnými materiálmi a kompozit sa vytvára ich stohovaním a lisovaním dohromady pomocou určitého procesu laminovania pri vysokej teplote a tlaku. Dosky s plošnými spojmi sa zvyčajne používajú na výrobu viacvrstvových dosiek plošných spojov s viacerými vrstvami obvodov a vyššou hustotou obvodov.
Najčastejšie používané materiály
Lamináty sa vyrábajú vytvrdzovaním vrstiev látky alebo papiera pod tlakom a teplotou s termosetovou živicou, aby sa vytvoril celistvý konečný kus rovnakej hrúbky. Rozmery môžu byť až 4 x 8 stôp (1,2 x 2,4 m) na šírku a dĺžku. Na dosiahnutie požadovanej konečnej hrúbky a dielektrických vlastností sa používajú rôzne väzby tkaniny (vlákna na palec alebo cm), hrúbka tkaniny a percentuálny podiel živice.
Dostupné štandardné hrúbky laminátu sú uvedené v norme ANSI/IPC-D-275.
FR-2: fenolový papier alebo fenolový bavlnený papier
Je to papier impregnovaný fenolformaldehydovou živicou. Bežne sa používa v spotrebnej elektronike s jednostrannými doskami. Elektrické vlastnosti sú horšie ako u FR-4. Slabá odolnosť voči elektrickému oblúku. Všeobecne je dimenzovaný na 105 °C.
FR-4: tkaná tkanina zo sklenených vlákien impregnovaná epoxidovou živicou.
Nízka nasiakavosť (do približne 0,15%), dobré izolačné vlastnosti a dobrá odolnosť proti oblúku. Veľmi časté. K dispozícii je niekoľko druhov s trochu odlišnými vlastnosťami. Zvyčajne sú dimenzované na 130 °C.
Hliníková doska alebo doska s kovovým jadrom alebo izolovaný kovový substrát (IMS)
Zvyčajne je plátovaný tepelne vodivým tenkým dielektrikom - používa sa pre časti vyžadujúce výrazné chladenie - výkonové spínače, LED diódy. Pozostáva zvyčajne z jednovrstvových, niekedy dvojvrstvových tenkých obvodov na báze napr. FR-4, laminovaných na hliníkovom plechu, bežne s hrúbkou 0,8, 1, 1,5, 2 alebo 3 mm. Silnejšie lamináty sa niekedy dodávajú aj s hrubšou metalizáciou medi.
Pružné substráty
Môže to byť samostatná fólia s medeným plášťom alebo môže byť laminovaná na tenkú výstuž, napr. 50-130 µm
Kapton alebo UPILEX, polyimidová fólia.
Táto forma sa používa pre ohybné plošné spoje, ktoré sú bežné v spotrebnej elektronike malých rozmerov alebo pre ohybné prepojenia. Odolná voči vysokým teplotám.
Pyralux
Je to polyimidovo-fluoropolymérová kompozitná fólia. Medená vrstva sa môže počas spájkovania odlupovať.
Menej často sa vyskytujúce materiály:
Séria s ochranou proti horeniu (FR)
- FR-1, podobne ako FR-2, je zvyčajne špecifikovaný do 105 °C, niektoré triedy sú dimenzované na 130 °C. Dá sa dierovať pri izbovej teplote. Podobný kartónu. Slabá odolnosť voči vlhkosti. Nízka odolnosť voči oblúku.
- FR-3, bavlnený papier impregnovaný epoxidom. Zvyčajne je dimenzovaný na 105 °C.
- FR-5, tkané sklolaminátové a epoxidové vlákno, vysoká pevnosť pri vyšších teplotách, zvyčajne do 170 °C.
- FR-6, matné sklo a polyester
Epoxid vystužený sklenenými vláknami
- G-10, tkané sklo a epoxid - vysoká izolačná odolnosť, nízka absorpcia vlhkosti, veľmi vysoká pevnosť spoja. Obvykle sa používa do 130 °C.
- G-11, tkané sklo a epoxid - vysoká odolnosť voči rozpúšťadlám, zachovanie vysokej pevnosti v ohybe pri vysokých teplotách.Zvyčajne do 170 °C.
Kompozitný epoxidový materiál (CEM)
- CEM-1, bavlnený papier a epoxid
- CEM-2, bavlnený papier a epoxid
- CEM-3, netkané sklo a epoxid
- CEM-4, tkané sklo a epoxid
- CEM-5, tkané sklo a polyester
Polytetrafluóretylén (PTFE)
- PTFE ("teflón") - drahý, nízke dielektrické straty, pre vysokofrekvenčné aplikácie, veľmi nízka absorpcia vlhkosti (0,01%), mechanicky mäkký. Ťažko sa laminuje, zriedkavo sa používa vo viacvrstvových aplikáciách.
- PTFE, plnené keramikou - drahé, s nízkymi dielektrickými stratami, pre vysokofrekvenčné aplikácie. Rôzny pomer keramiky a PTFE umožňuje nastavenie dielektrickej konštanty a tepelnej rozťažnosti.
- RF-35, teflón vystužený sklenými vláknami. Je relatívne lacnejší, má dobré mechanické vlastnosti a dobré vysokofrekvenčné vlastnosti.[16][17]
Hliník, keramika.
Tvrdý, krehký, veľmi drahý, veľmi vysoký výkon, dobrá tepelná vodivosť.
Polyimid
Je to vysokoteplotný polymér. Drahý, vysoko výkonný. Vyššia absorpcia vody (0,4%). Môže sa používať od kryogénnych teplôt do viac ako 260 °C.