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Una introducción completa a los laminados recubiertos de cobre
El laminado recubierto de cobre, abreviado como CCL, es un tipo de material base de las PCB. Con fibra de vidrio o papel de pulpa de madera como material de refuerzo, una placa recubierta de cobre es un tipo de producto obtenido mediante el laminado con cobre recubierto en uno o ambos lados del material de refuerzo después de ser impregnado en resina.
¿Cómo se clasifican las CCL?
Según diferentes estándares de clasificación, las CCL pueden clasificarse en varias categorías:
• Según la rigidez mecánica del CCL, tenemos CCL rígido (FR-4, CEM-1, etc.) y CCL flexible. Las PCB rígidas dependen de CCL rígidos, mientras que las PCB flexibles se basan en CCL flexibles (las PCB rígido-flexibles utilizan tanto CCL rígidos como CCL flexibles).
• Según los materiales y estructuras de aislamiento, tenemos CCL de resina orgánica (FR-4, CEM-3, etc.), CCL con base metálica, CCL con base cerámica, etc.
• Según el espesor del CCL, tenemos CCL de espesor estándar y CCL delgado. El primero requiere al menos 0,5 mm de espesor, mientras que el segundo puede ser más delgado que 0,5 mm. El espesor del foil de cobre se excluye del espesor del CCL.
• Según los tipos de material de refuerzo, tenemos CCL con base de tela de fibra de vidrio (FR-4, FR-5), CCL con base de papel (XPC) y CCL compuesto (CEM-1, CEM-3).
• Según la resina aislante aplicada, tenemos CCL de resina epoxi (FR-4, CEM-3) y CCL fenólico (FR-1, XPC).
¿Qué hace que un CCL sea excelente?
Los CCL solo funcionan bien cuando satisfacen los requisitos de rendimiento en los siguientes aspectos:
• AparienciaPueden producirse defectos en la lámina de cobre debido a elementos inesperados en el proceso de fabricación, tales como abolladuras, rayaduras, puntos de resina, arrugas, poros, burbujas, etc. Todos estos problemas sin duda conducirán a un bajo rendimiento del CCL y, posteriormente, de la PCB. Por lo tanto, un CCL excelente debe ser plano y liso en apariencia.
• Tamaño. Dado que los CCL son material base dePlacas PCB, deben cumplir con los requisitos de tamaño correspondientes a las PCB. Los parámetros relacionados con el tamaño de las CCL incluyen longitud, anchura, desviación de la diagonal y alabeo, cada uno de los cuales debe cumplir requisitos específicos.
• Rendimiento eléctrico. Esta es una misión esencial para una PCB, por lo que cualquier aspecto que afecte su rendimiento eléctrico debe diseñarse cuidadosamente, incluyendo la constante dieléctrica (Dk), el factor de disipación dieléctrica (Df), la resistencia de volumen, la resistencia superficial, la resistencia de aislamiento, la resistencia al arco, el voltaje de ruptura dieléctrica, la rigidez dieléctrica, el Índice de Seguimiento Comparativo (CTI), etc.
• Rendimiento físico. Los parámetros relacionados con el rendimiento físico de un CCL incluyen la estabilidad dimensional, la resistencia al pelado (PS), la resistencia a la flexión, la resistencia al calor (incluyendo el estrés térmico, Td, T260, T288, T300), la calidad de punzonado, etc.
• Rendimiento químico. El rendimiento químico de un CCL debe cumplir los requisitos de inflamabilidad, resistencia a reactivos químicos, Tg, coeficiente de expansión térmica en el eje Z (Z-CTE), estabilidad dimensional, etc.
• Desempeño ambientalDebe satisfacer los requisitos en términos de absorción de agua, etc.
El juicio de calidad de CCL debe ser realizado por las fábricas de PCB. TomarPCBCartpor ejemplo, aplica la norma de fabricación IPC-4101C y utiliza IPC-TM-650 para las pruebas de CCL. En consecuencia, tales medidas hacen que los CCL sean sustratos calificados para las PCB.
¿Qué es el preimpregnado?
El prepreg, el material de refuerzo dentro de una CCL, se fabrica a partir de fibra de vidrio después de ser horneada. Algunas personas también lo llaman lámina de unión y está compuesto de resina epoxi, tela de fibra de vidrio, DMF, 2MI, acetona, etc.
• Clasificación del preimpregnado. El preimpregnado puede clasificarse en muchas categorías según diferentes criterios de clasificación:
1). Basado en tela de fibra de vidrio: 106, 1080, 2112, 2116, 1500, 7628;
2). Según la resina aplicada y su rendimiento: POLYCLAD Turbo 254/226, ISOLA FR402/FR406, ITEQ IT180, Sheng Yi S1141-140/170;
La siguiente tabla muestra las capacidades parciales de fabricación de PCBCart en términos de prepreg. Para obtener información más detallada, contáctenos en[email protected].
| Preimpregnado | Tiempo de gelificación (s) | Contenido de resina | Grosor |
|---|---|---|---|
| 1080 | 135±15 | 62±1,5% | 3 mil |
| 2112 (2113, 2313) | 135±15, 115±15 | 57±1,5%, 59,5%-62,0% | 4 mil |
| 2116 | 135±15 | 49,5±1,0%, 53±1,5% | 5 mil |
| 7268 | 113±15, 135±15 | 44±1,5%, 38±1,5%, 41±1,5% | 7 mil |
• Clasificación de la resina
1) Resina fenólica
2) Resina epoxi
3) Resina de poliimida
4) Resina de politetrafluoroetileno (PTFE o resina TEFLON)
5) Triazina de bismaleimida (BT)
• Atributos de la fibra de vidriopuede resumirse en los siguientes aspectos:
1) Alta intensidad
2) Resistencia al calor y al fuego
3) Resistencia a la humedad
4) Excelente capacidad de aislamiento
• Aspectos que afectan la calidad del preimpregnado. El prepreg de alta calidad conduce a CCL de alta calidad y, posteriormente, a PCB de alta calidad. Por lo tanto, PCBCart presta mucha atención a las pruebas y al control de la calidad del prepreg, que se llevan a cabo en términos de contenido de resina, tiempo de gelificación, fluidez de la resina, contenido de volátiles y cristalización de dicianodiamida.
• Seleccionar el preimpregnado en función del costo. En cuanto al costo del prepreg, la tela de fibra de vidrio representa la mayor parte del alto costo. En términos generales, el costo del prepreg está directamente relacionado con el grosor de la tela de fibra de vidrio. Cuanto más delgado es el prepreg, más alto es el costo. Además, el prepreg 2112 es más caro que el prepreg 1080 porque el primero se utiliza rara vez.
¿Qué es la lámina de cobre?
La lámina de cobre puede resumirse en la siguiente tabla según la tecnología y la clase.
| Clase | Tipo | Nombre | Código |
|---|---|---|---|
| 1 | E | Electrodepositado estándar | Tipo-ETS E |
| 2 | E | Electrodepositado de alta ductilidad | Tipo HD E |
| 3 | E | Electrodepositado de alargamiento a alta temperatura | Tipo HTE E |
| 4 | F | Electrodepositado recocido | Tipo ANN E |
| 5 | W | Laminado forjado | Tipo AR W |
| 6 | W | Laminado en frío ligero - Forjado | Tipo LCR W |
| 7 | W | Recocido-laminado | Tipo ANN W |
| 8 | W | Laminado - Forjado recocible a baja temperatura | Tipo ARLT W |
De acuerdo con su rendimiento, la lámina de cobre puede clasificarse en lámina de cobre estándar que se aplica a FR-4 y a placas base de papel, HTE que se aplica a PCB multicapa para resolver el problema del anillo partido y lámina de cobre de bajo perfil (LP) que también se aplica a PCB multicapa.
Nueva tendencia de CCL
Para cumplir con las normativas RoHS (Restricción de Sustancias Peligrosas), se imponen requisitos más estrictos a los CCL en términos de resistencia al calor y fiabilidad. Se implementan modificaciones desde los siguientes dos aspectos:
• CCL libre de halógenosSe refiere a CCL cuyo contenido de cloro (Cl) y bromo (Br) se controla dentro de 900 ppm, mientras que su contenido total no supera las 1500 ppm. La comparación de rendimiento entre CCL libres de halógenos y CCL FR-4 ordinarios se resume en la siguiente tabla.
| Artículo | CCL sin halógenos | FR-4 CCLs |
|---|---|---|
| Inflamabilidad | V-0 | V-0 |
| Resistencia al pelado | Malo | Bueno |
| Rendimiento térmico | Bueno | Malo |
| Descomposición térmica | >320°C | 310 °C |
| Estabilidad de tamaño | Excelente | Malo |
| T260 | >30min | 10min |
| Resistencia a la flexión | Malo | Bueno |
• CCL sin plomo. Se refiere a PCB revestidos de cobre cuyo montaje en superficie se realiza sin la aplicación de soldadura libre de plomo. La resina principal de los CCL libres de plomo es la resina epoxi bromada. De acuerdo con las regulaciones de RoHS, seis sustancias como PBB y PBDE ya no se utilizan en los CCL. En comparación con el sistema de curado DICY (con dicianodiamida como agente de curado) aplicado en los CCL FR-4 ordinarios, los CCL libres de plomo aprovechan el sistema de curado PN (con resina fenol-formaldehído como agente de curado).
| Artículo | DICY | PN |
|---|---|---|
| Resistencia al pelado | Bueno | Malo |
| Rendimiento térmico | Malo | Bueno |
| Resistencia CAF | Malo | Bueno |
| Temperatura de descomposición térmica | 310 °C | >320°C |
| Resistencia a la absorción de agua | Malo | Bueno |
| T260 | 10min | >30min |
| Resistencia a la flexión | Bueno | Malo |
Las normas en términos de resistencia al pelado en CCLs libres de halógenos y CCLs libres de plomo han sido aceptadas por las industrias de PCB y CCL.
| Especificación | Norma IPC | Atributos | ||
|---|---|---|---|---|
| 1 b/in | Kg/cm | Valor típico LF/HF | ||
| 12 μm | / | >5 | >0,9 | / |
| 18 μm | / | >6 | >1,05 | 1,15Kg/cm |
| 35 μm | >1,05 N/mm | >8 | >1.4 | 1,5Kg/cm |
| 70 μm | / | >11 | >2.0 | / |
Gracias a más de dos décadas de esfuerzos y experiencia, PCBCart ha desempeñado un papel activo en la contribución al florecimiento de este negocio. Certificada por ISO 9001, UL y RoHS, está plenamente capacitada para proporcionarPCB de alta calidad y respetuosos con el medio ambientecon el correspondiente tipo de placas de circuito impreso con recubrimiento de cobre a precios competitivos.
Los CCL de buena calidad garantizan un buen rendimiento de las PCB mediante el cumplimiento de las normas en cuanto a apariencia, tamaño y propiedades eléctricas, físicas y químicas. El prepreg, el material principal de los CCL, es el origen de la calidad de los CCL. Como uno de los principales fabricantes de PCB a nivel mundial, PCBCart ofrece excelentes PCB ecológicas. Para obtener soluciones de PCB superiores, colabore con PCBCart. ¡Solicite hoy mismo su cotización gratuita!