5 „Whats“ über FR-4 kupferkaschierte Laminatplatten

Was ist FR-4 kupferkaschiertes Laminat (CCL)?

Unter den CCL-Produkten mit Glasfasergewebe-Basis bezeichnet FR-4 CCL eine Art flammhemmendes CCL, das Glasfasergewebe als Basismaterial und bromiertes Epoxidharz oder modifiziertes Epoxidharz als Klebstoff verwendet.

Durchkontaktierungen im Substrat können metallisiert werden, auch als „plated through hole“ bezeichnet, sodass die Leitfähigkeit der Schaltung zwischen den Lagen in doppelseitigen oder mehrlagigen Leiterplatten aufgrund der Eigenschaften von CCLs mit Glasfasergewebe-Basis, einschließlich hoher Festigkeit, ausgezeichneter Wärmebeständigkeit und hoher dielektrischer Eigenschaften, realisiert werden kann. In den letzten Jahren wurden mit der Weiterentwicklung und dem Upgrade von Elektronikprodukten höhere Anforderungen an die Wärmebeständigkeit von Substraten gestellt, sodass einige Produkte auf Papierbasis-CCL allmählich durch CCLs auf Glasfaserbasis ersetzt wurden. Infolgedessen sind FR-4-Glasfaser-CCLs zur am häufigsten verwendeten und mengenmäßig größten Produktkategorie unter allen CCL-basierten Produkten aufgestiegen.

Was sind die Eigenschaften von FR-4 CCL?

Produkte auf Basis von FR-4 CCL fanden aufgrund ihrer Vorteile eine massive Nutzung und die größte Verbreitung unter allen CCLs mit Glasfasergewebe-Basis.
• Leiterplattenfertigbarkeit;
• CCL-Herstellbarkeit;
• Hervorragende elektrische Isolationsfähigkeit; • Flammhemmend; • Reichlich vorhandene Quelle;

Was sind Produkte auf Basis von FR-4 CCL?

Bis jetzt wurden verschiedene Produkte auf Basis von FR-4 CCL aufgrund unterschiedlicher Leistungsniveaus entwickelt und hergestellt, und die Kategorien durchlaufen eine schrittweise Entstehung und Entwicklung. Die Hauptprodukte auf Basis von FR-4 CCL sind im folgenden Inhalt dargestellt:
•Gewöhnliches FR-4: Flammhemmendes Glasfasergewebe als Basismaterial, flammhemmendes bromiertes Epoxidharz als Klebstoff.
•Mid-Tg FR-4: Flammhemmendes Glasfasergewebe als Basismaterial, bromiertes Epoxidharz mit ausgezeichneter Flammwidrigkeit als Klebstoff.
•Hoch-Tg FR-4: Flammhemmendes Glasfasergewebe als Basismaterial, bromiertes Epoxidharz mit besserer Flammwidrigkeit als Klebstoff.
•Bleifreies Löten FR-4: Flammhemmendes Glasfasergewebe als Basismaterial und bromiertes Epoxidharz mit hervorragender Flammwidrigkeit als Klebstoff. Aufgrund der hohen Löttemperatur von bleifreiem Lot müssen an die thermische Zersetzung des Basismaterials deutlich höhere Anforderungen gestellt werden.
•Halogenfreies FR-4: flammhemmendes Glasfasergewebe als Basismaterial, flammhemmendes phosphatiertes und nitriertes Epoxidharz als Klebstoff.
•Mid-Tg (Tg150°C) halogenfreies FR-4: Flammhemmendes Glasfasergewebe als Basismaterial, phosphatierte und nitrierte Epoxidharze mit hervorragender Flammwidrigkeit als Klebstoff.
•High-Tg (Tg170°C) halogenfreies FR-4: Flammhemmendes Glasfasergewebe als Basismaterial, phosphatierte und nitrierte Epoxidharze mit besserer Flammwidrigkeit als Klebstoff.
•FR-4 CCL mit hoher Leistung: flammhemmendes oder nicht flammhemmendes Glasfaser-Substrat. Dieser Typ von CCL zeichnet sich durch hohe Wärmebeständigkeit und charakteristische Eigenschaften aus, wobei Glasfasergewebe als Basismaterial verwendet wird und modifiziertes Epoxidharz mit äußerst ausgezeichneter Wärmebeständigkeit, Triazin/Bismaleimidharz, Polyimidharz, PPE-Harz, Diphenyletherharz, Cyanatesterharz oder Polytetrafluorethylenharz als Klebstoff dient.
•Prepreg: Wenn das Substratmaterial aus Glasfasergewebe in Harzkleber getaucht und anschließend auf Stufe B getrocknet wird, entsteht Prepreg. Es hat zwei Funktionen: Zum einen wird es für die Herstellung von CCL verwendet, zum anderen dient es als Klebematerial für die Innenlagen bei der Herstellung von mehrlagigen Leiterplatten. Obwohl es sich nicht um eine Art von CCL handelt, verzeichnet es einen hohen Absatz.
• Zusätzlich gibt es FR-4-Platten mit hohem Modul, FR-4-Platten mit niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizienten, FR-4-Platten mit niedriger Dielektrizitätskonstante, FR-4-Platten mit hohem CTI, FR-4-Platten mit hohem CAF sowie FR-4-Platten mit hoher Wärmeleitfähigkeit für LEDs.

Wie ist der Produktionsprozess von FR-4 CCLs?

CCL-Herstellungsmethoden können in zwei Kategorien unterteilt werden: diskontinuierliche Herstellung und kontinuierliche Herstellung, die weiter in kontinuierliche Herstellung im Stapelverfahren und kontinuierliche Herstellung vom Verkleben bis zum Stapeln unterteilt wird. Bis jetzt macht die diskontinuierliche Herstellung den größten Teil der Herstellungsverfahren aus.

•Diskontinuierliche Herstellung von FR-4 CCLs

Abbildung 1 zeigt das Verfahren der diskontinuierlichen Herstellung von FR-4-CCLs. Jeder Schritt des Verfahrens wird diskontinuierlich durchgeführt.

•Kontinuierliche Herstellung von FR-4-CCLs

Da die diskontinuierliche Herstellung von FR-4-CCLs einen deutlichen Nachteil in Bezug auf geringe Produktionseffizienz und hohen Materialverbrauch aufweist, wird die kontinuierliche Fertigung bereits seit langem untersucht und es wurden neue Entwicklungen erzielt. Die kontinuierliche Herstellung von starren Leiterplatten wird in zwei Fertigungsmethoden unterteilt: kontinuierliches Stapeln von CCLs und kontinuierliche Fertigung vom Verkleben bis zum Stapeln.

1). Kontinuierliche Stapelherstellung von FR-4 CCLs

Diese Art der Fertigung wird durch den Einsatz von Laminiermaschinen umgesetzt. Die kontinuierliche Stapelherstellung eignet sich relativ gut für die Produktion von dünnen CCLs, da dünne Produkte eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit aufweisen, wodurch die Stapelzeit verkürzt werden kann. Da die Verweildauer der Produkte in den Laminiermaschinen relativ kurz ist, unterscheiden sich alle technologischen Parameter des zu stapelnden Prepregs von denen gewöhnlicher Prepregs. Eine Modifikation jedes einzelnen technologischen Aspekts des Prepregs und der Harzzusammensetzung ist unerlässlich.

2). Kontinuierliche Klebe- und Stapelherstellung von starren CCLs

Die oben erwähnte kontinuierliche Stapelherstellung wird nur beim Stapelvorgang des gesamten Verfahrens angewendet. Diese Art der Herstellung ist für jeden Durchlauf des gesamten Verfahrens ab dem Verkleben mit Leim verfügbar.

Was ist das erste Element einer hervorragenden Herstellung von FR-4 CCLs?

Die hervorragende Herstellung von FR-4 CCLs resultiert aus Harzbestandteilen mit angemessenen Mischungsverhältnissen, die die Voraussetzung für ausgezeichnete CCL-Produkte und elektronische Produkte sind. Für CCL-Hersteller bleiben die Anforderungen an die Harzbestandteile nach der Festlegung der Produktmodelle unverändert.

Die traditionelle Harzkomponente ist in der folgenden Tabelle dargestellt:

In dieser Zutat bedeutet das Verhältnis, dass alle Daten innerhalb des Bereichs von den Herstellern genutzt werden. Unterschiede im Verteilungsverhältnis jeder Gruppe führen zu Unterschieden in Bezug auf Verarbeitung und Produkte. Daher ist es notwendig, die Zutat vor der Herstellung zu testen, um die am besten geeignete und vernünftigste Zutat zu erhalten. Die Schlüsselfaktoren für eine erfolgreiche Harzzutat sind Epoxidharz, Härter, Typ und Menge des Beschleunigers.

Dieser Harzbestandteil ist sowohl für FR-4-CCLs als auch für FR-4-Laminate geeignet. Ersteres bietet aufgrund fehlender Anforderungen an die Kupferfolienabzugfestigkeit und die Qualität der Kupferfolienblasen einen relativ großen Freiheitsgrad hinsichtlich der Harzzusammensetzung und des Herstellungsverfahrens.

Dank zwei Jahrzehnten an Bemühungen und Erfahrung,PCBCarthat eine aktive Rolle bei der Förderung dieses Geschäfts gespielt. Zertifiziert nach ISO 9001, UL und RoHS, ist es voll in der Lage,hochwertige Leiterplattenmit entsprechenden Arten von CCLs zu wettbewerbsfähigen Preisen.

Starten Sie Ihr Angebot für hochwertige Leiterplatten

Hilfreiche Ressourcen
•Eine umfassende Einführung in kupferkaschierte Laminatplatten
•Einführung in PCB-Materialien
•Welcher Typ von Leiterplatten-Substratmaterial ist für Ihre Leiterplatte geeignet? Teil Eins