5 "Whats" sobre laminados recubiertos de cobre FR-4

¿Qué es el laminado recubierto de cobre FR-4 (CCL)?

Entre los productos de CCL con base de tela de fibra de vidrio, el CCL FR-4 se refiere a un tipo de CCL retardante de llama que utiliza tela de fibra de vidrio como material de sustrato y resina epoxi bromada o resina epoxi modificada como adhesivo.

Los orificios pasantes en el sustrato pueden metalizarse, también llamados orificios pasantes metalizados, de modo que se pueda implementar la conductividad del circuito entre capas en PCB de doble cara o multicapa gracias a las características de los CCL con base de tela de fibra de vidrio, que incluyen alta resistencia mecánica, excelente resistencia térmica y altas propiedades dieléctricas. En los últimos años se han observado requisitos más altos de resistencia térmica para los sustratos con la actualización y mejora de los productos electrónicos, por lo que algunos productos de CCL con base de papel han sido reemplazados gradualmente por CCL con base de fibra de vidrio. Como resultado, los CCL con base de fibra de vidrio FR-4 han pasado a formar parte de la categoría de mayor utilización y volumen entre todos los productos basados en CCL.

¿Cuáles son las características del CCL FR-4?

Los productos basados en CCL FR-4 han obtenido una utilización masiva y la mayor cantidad entre todos los CCL con base de tela de fibra de vidrio debido a sus ventajas:
• Fabricabilidad de PCB;
• Fabricabilidad CCL;
• Excelente aislación eléctrica; • Retardancia a la llama; • Fuente abundante;

¿Cuáles son los productos basados en CCL FR-4?

Hasta ahora, se han generado y desarrollado diferentes productos basados en CCL FR-4 debido a distintos niveles de rendimiento, y las categorías están experimentando una generación y desarrollo graduales. Los principales productos basados en CCL FR-4 se muestran en el contenido a continuación:
•FR-4 común: sustrato de tela de fibra de vidrio retardante de llama como material de sustrato, resina epoxi bromada retardante de llama como adhesivo.
•FR-4 de Tg media: sustrato de tela de fibra de vidrio retardante de llama como material de sustrato, resina epoxi bromada con excelente retardancia a la llama como adhesivo.
•FR-4 de alta Tg: sustrato de tela de fibra de vidrio retardante de llama como material de base, resina epoxi bromada con mejor retardancia a la llama como adhesivo.
•Soldadura sin plomo FR-4: sustrato de tela de fibra de vidrio retardante de llama como material de sustrato y resina epoxi bromada con excelente retardancia a la llama como adhesivo. Debido a la alta temperatura de soldadura de la soldadura sin plomo, deben cumplirse requisitos mucho más altos en cuanto a la descomposición térmica del sustrato.
•FR-4 libre de halógenos: sustrato de tela de fibra de vidrio retardante de llama como material de sustrato, resina epoxi fosfatada y nitrurada retardante de llama como adhesivo.
•FR-4 libre de halógenos de Tg media (Tg150 °C): sustrato de tela de fibra de vidrio retardante de llama como material de base, resina epoxi fosfatada y nitrurada con excelente retardancia a la llama como adhesivo.
•FR-4 libre de halógenos de alta Tg (Tg170°C): sustrato de tela de fibra de vidrio retardante de llama como material de sustrato, resina epoxi fosfatada y nitrurada con mejor retardancia a la llama como adhesivo.
•CCL FR-4 de alto rendimiento: sustrato de fibra de vidrio retardante de llama o no retardante de llama. Este tipo de CCL presenta una alta resistencia térmica y atributos característicos, utilizando tela de fibra de vidrio como material de sustrato y empleando como adhesivo resina epoxi modificada con una resistencia térmica extremadamente excelente, resina de triazina/bismaleimida, resina de poliimida, resina PPE, resina de difenil éter, resina de éster de cianato o resina de politetrafluoroetileno.
•Preimpregnado: Cuando el material de sustrato de tela de fibra de vidrio se sumerge en resina adhesiva y luego se seca hasta el Nivel B, se genera el preimpregnado. Tiene dos funciones: una es utilizarse para la fabricación de CCL y la otra es emplearse como material adhesivo de capa interna en la fabricación de placas de circuito impreso multicapa. Aunque no es un tipo de CCL, goza de un gran volumen de ventas.
• Además, existen placas FR-4 de alto módulo, placas FR-4 con bajo coeficiente de expansión térmica, placas FR-4 con baja constante dieléctrica, placas FR-4 de alto CTI, placas FR-4 de alta resistencia al CAF y placas FR-4 de alta conductividad térmica para LED.

¿Cuál es el proceso de producción de los CCL FR-4?

Los métodos de fabricación de CCL pueden clasificarse en dos categorías: fabricación discontinua y fabricación continua, que a su vez se clasifica en fabricación continua mediante proceso de apilado y fabricación continua desde el encolado hasta el apilado. Hasta ahora, la fabricación discontinua representa la mayoría de los métodos de fabricación.

•Fabricación discontinua de CCL de FR-4

La Figura 1 muestra el procedimiento de fabricación discontinua de CCLs de FR-4. Cada paso del procedimiento se implementa de forma discontinua.

•Fabricación continua de CCL FR-4

Dado que la fabricación discontinua de CCL de FR-4 presenta la desventaja destacada de una baja eficiencia de producción y un gran consumo de material, la fabricación continua se ha estudiado desde hace mucho tiempo y se han logrado nuevos avances. La fabricación continua de tableros rígidos se clasifica en dos métodos de producción: el apilado continuo de CCL y la fabricación continua desde el encolado hasta el apilado.

1). Fabricación continua por apilamiento de CCL FR-4

Este tipo de fabricación se implementa mediante el trabajo de las laminadoras. La fabricación de apilado continuo es relativamente adecuada para la producción de CCL delgados porque los productos delgados tienen una excelente conductividad térmica, de modo que el tiempo de apilado puede reducirse. Dado que el tiempo de paso de los productos a través de las laminadoras es relativamente corto, todos los parámetros tecnológicos de las preimpregnadas que se van a apilar son diferentes de los de las preimpregnadas ordinarias. Es esencial realizar modificaciones en cada aspecto de la tecnología de las preimpregnadas y en la composición de la resina.

2). Fabricación continua mediante encolado con cemento y apilado de CCL rígidos

La fabricación de apilado continuo mencionada anteriormente solo se aplica en la ejecución de apilado de todo el procedimiento. Este tipo de fabricación está disponible para cada ejecución de todo el procedimiento a partir del encolado con adhesivo.

¿Cuál es el primer elemento de la fabricación fantástica de CCL FR-4?

La fantástica fabricación de CCL de FR-4 proviene de ingredientes de resina con proporciones razonables, lo cual es el requisito previo para obtener excelentes productos de CCL y productos electrónicos. Para los fabricantes de CCL, los requisitos de los ingredientes de resina se mantienen iguales después de la determinación de los modelos de producto.

El ingrediente tradicional de resina se muestra en la siguiente tabla:

En este ingrediente, la proporción significa que todos los datos dentro del rango son utilizados por los fabricantes. Las diferencias en cuanto a la proporción de distribución de cada grupo dan lugar a diferenciaciones en cuanto a la técnica y los productos. Por lo tanto, es necesario probar el ingrediente antes de la fabricación para obtener el ingrediente más adecuado y razonable. Las claves del éxito del ingrediente de resina incluyen la resina epoxi, el agente de curado, el modelo y la cantidad de acelerante.

Este componente de resina es adecuado tanto para CCL FR-4 como para laminados FR-4. El primero goza de un grado de libertad relativamente amplio en cuanto a la composición de la resina y al proceso de fabricación, debido a que no se requiere resistencia al pelado del foil de cobre ni calidad de burbujeo del foil de cobre.

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Recursos útiles
•Una introducción completa a los laminados recubiertos de cobre
•Introducción al material de PCB
•¿Qué tipo de material de sustrato de PCB es adecuado para su PCB? Parte uno