5 "Cosa sono" i laminati rivestiti in rame FR-4

Che cos'è il laminato ramato FR-4 (CCL)?

Tra i prodotti CCL con base in tessuto di fibra di vetro, il CCL FR-4 si riferisce a un tipo di CCL ritardante di fiamma con tessuto di fibra di vetro come materiale di substrato e con resina epossidica bromurata o resina epossidica modificata come adesivo.

I fori passanti nel substrato possono essere metallizzati, detti anche fori passanti placcati, in modo che la conduttività del circuito possa essere realizzata tra gli strati nei PCB a doppio strato o multistrato grazie alle caratteristiche dei CCL con base in tessuto di fibra di vetro, tra cui elevata resistenza meccanica, eccellente resistenza termica e alte proprietà dielettriche. Negli ultimi anni si è assistito a una richiesta più elevata di resistenza termica per i substrati con l’aggiornamento e il potenziamento dei prodotti elettronici, così che alcuni prodotti di CCL con base in carta sono stati gradualmente sostituiti dai CCL con base in fibra di vetro. Di conseguenza, i CCL FR-4 con base in fibra di vetro sono passati alla categoria dei prodotti con l’utilizzo e la quantità più massicci tra tutti i prodotti basati su CCL.

Quali sono le caratteristiche del CCL FR-4?

I prodotti basati su CCL FR-4 hanno ottenuto un utilizzo massiccio e rappresentano la quantità maggiore tra tutti i CCL con base in tessuto di fibra di vetro grazie ai loro vantaggi:
• Produttività del PCB;
• Producibilità CCL;
• Eccellente isolamento elettrico; • Ritardante di fiamma; • Fonte abbondante;

Quali sono i prodotti basati su CCL FR-4?

Fino ad ora, sono stati generati e sviluppati diversi prodotti basati su CCL FR-4 a causa dei differenti livelli di prestazioni, e le categorie stanno subendo una graduale generazione e sviluppo. I principali prodotti basati su CCL FR-4 sono mostrati nel contenuto seguente:
•FR-4 comune: tessuto in fibra di vetro ritardante di fiamma come materiale di base, resina epossidica bromurata ritardante di fiamma come adesivo.
•FR-4 a Tg media: tessuto in fibra di vetro ritardante di fiamma come materiale di base, resina epossidica bromurata con eccellente ritardanza di fiamma come adesivo.
•FR-4 ad alto Tg: tessuto di fibra di vetro ritardante di fiamma come materiale di base, resina epossidica bromurata con migliore ritardanza di fiamma come adesivo.
•Saldatura senza piombo FR-4: tessuto in fibra di vetro ritardante di fiamma come materiale di base e resina epossidica bromurata con eccellente ritardanza di fiamma come adesivo. A causa dell’elevata temperatura di saldatura della lega senza piombo, devono essere soddisfatti requisiti molto più severi in termini di decomposizione termica del substrato.
•FR-4 senza alogeni: tessuto in fibra di vetro ritardante di fiamma come materiale di base, resina epossidica fosfatata e nitrurata ritardante di fiamma come adesivo.
•FR-4 senza alogeni a Tg media (Tg150°C): tessuto di fibra di vetro ritardante di fiamma come materiale di base, resina epossidica fosfatata e nitrurata con eccellente ritardanza di fiamma come adesivo.
•FR-4 senza alogeni ad alto Tg (Tg170°C): tessuto in fibra di vetro ritardante di fiamma come materiale di base, resina epossidica fosfatata e nitrurata con migliore ritardanza di fiamma come adesivo.
•CCL FR-4 ad alte prestazioni: substrato in fibra di vetro ritardante di fiamma o non ritardante di fiamma. Questo tipo di CCL è caratterizzato da un’elevata resistenza termica e da proprietà specifiche, utilizzando tessuto in fibra di vetro come materiale di substrato e resina epossidica modificata con eccellente resistenza termica, resina triazina/bismaleimmide, resina poliimmidica, resina PPE, resina a base di difenil etere, resina epossi-cianato o resina politetrafluoroetilenica come adesivo.
•PrepregQuando il materiale di base in tessuto di fibra di vetro viene immerso nella resina e quindi asciugato fino al livello B, si ottiene il prepreg. Esso ha due funzioni: una è essere utilizzato per la produzione di CCL, l’altra è essere impiegato come materiale adesivo per gli strati interni nella produzione di circuiti stampati multistrato. Sebbene non sia un tipo di CCL, registra un volume di vendite molto elevato.
• Inoltre, sono disponibili schede FR-4 ad alto modulo, schede FR-4 con basso coefficiente di espansione termica, schede FR-4 con bassa costante dielettrica, schede FR-4 ad alto CTI, schede FR-4 ad alto CAF e schede FR-4 ad alta conducibilità termica per LED.

Qual è il processo di produzione dei CCL FR-4?

I metodi di produzione dei CCL possono essere classificati in due categorie: produzione discontinua e produzione continua, che a sua volta si suddivide in produzione continua con processo di impilamento e produzione continua dal cementaggio all’impilamento. Finora, la produzione discontinua rappresenta la maggior parte dei metodi di produzione.

•Produzione discontinua di CCL FR-4

La Figura 1 mostra la procedura di produzione discontinua dei CCL FR-4. Ogni fase della procedura viene eseguita in modo discontinuo.

•Produzione continua di CCL FR-4

Poiché la produzione discontinua di CCL FR-4 presenta il notevole svantaggio di una bassa efficienza produttiva e di un elevato consumo di materiali, la produzione continua è stata studiata fin da molto tempo e sono stati ottenuti nuovi sviluppi. La produzione continua di pannelli rigidi è classificata in due metodi di produzione: impilamento continuo di CCL e produzione continua dalla spalmatura dell’adesivo fino all’impilamento.

1). Produzione continua a impilamento di CCL FR-4

Questo tipo di produzione viene realizzato tramite il lavoro dei laminatori. La produzione a impilamento continuo è relativamente adatta alla fabbricazione di CCL sottili perché i prodotti sottili hanno un’eccellente conducibilità termica, così che il tempo di impilamento può essere ridotto. Poiché il tempo di passaggio dei prodotti attraverso i laminatori è relativamente breve, tutti i parametri tecnologici del preimpregnato da impilare sono diversi da quelli dei preimpregnati ordinari. È essenziale apportare modifiche a ciascun elemento della tecnologia del preimpregnato e alla composizione della resina.

2). Produzione continua mediante incollaggio con colla e impilamento di CCL rigidi

La produzione a impilamento continuo menzionata sopra è applicata solo nella fase di impilamento dell’intera procedura. Questo tipo di produzione è disponibile per ogni fase dell’intera procedura a partire dall’incollaggio con colla.

Qual è il primo elemento della produzione eccellente di CCL FR-4?

La straordinaria produzione di CCL FR-4 deriva da componenti in resina con rapporti adeguati, che costituiscono il prerequisito per eccellenti prodotti CCL e prodotti elettronici. Per i produttori di CCL, i requisiti relativi ai componenti in resina rimangono invariati dopo la determinazione dei modelli di prodotto.

L'ingrediente tradizionale della resina è mostrato nella seguente tabella:

In questo ingrediente, il rapporto significa che tutti i dati all'interno dell'intervallo sono utilizzati dai produttori. Le differenze nel rapporto di distribuzione di ciascun gruppo portano a differenziazioni in termini di lavorazione e prodotti. Pertanto, è necessario testare l'ingrediente prima della produzione al fine di ottenere l'ingrediente più adatto e ragionevole. Gli elementi chiave per un ingrediente di resina di successo includono resina epossidica, agente indurente, tipo e quantità di accelerante.

Questo componente in resina è adatto sia per CCL FR-4 sia per laminati FR-4. Il primo gode di un grado di libertà relativamente ampio in termini di composizione della resina e di processo di produzione, poiché non vi sono requisiti relativi alla resistenza al distacco del foglio di rame e alla qualità delle bolle nel foglio di rame.

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Risorse utili
•Un'Introduzione Completa al Laminato Ramato
•Introduzione ai materiali PCB
•Quale tipo di materiale del substrato PCB è adatto al tuo PCB? Parte prima