Sebagai bahan mentah utama CCL (laminat berlapis tembaga) sebagai bahan substrat PCB (papan litar bercetak), kedua-dua struktur dan prestasi resin epoksi memainkan peranan penentu dalam menentukan prestasi CCL. Selain itu, perkembangan berterusan resin epoksi secara beransur-ansur mendorong CCL untuk membuat kemajuan dari segi prestasi. Seiring dengan perkembangan pesat industri maklumat elektronik, penaiktarafan produk elektronik dan teknologi pemasangan litar menjadikan teknologi fabrikasi PCB bergerak ke arah mikrovia, jejak halus, pengesanan berketumpatan tinggi dan berbilang lapisan, sekali gus meletakkan keperluan yang lebih tinggi terhadap keupayaan pelesapan haba, kestabilan dimensi dan kehilangan dielektrik CCL, yang seterusnya mengemukakan tuntutan baharu terhadap prestasi resin epoksi.
• Definisi, Komposisi dan Struktur CCL
Sebagai sejenis bahan komposit berlamina elektronik pelbagai fungsi, CCL ialah sejenis bahan berbentuk papan yang terdiri daripada bahan penguat (kain kaca, kertas gentian, kertas gentian kaca dan sebagainya) yang direndam ke dalam resin (terutamanya resin epoksi). Kemudian ia melalui proses pembakaran untuk menghasilkan prepreg yang akan dipotong, dilaminasi dan disalut dengan kuprum melalui suhu tinggi, tekanan tinggi dan vakum tinggi.
CCL memainkan peranan sebagai bahan mentah asas terkemuka yang menyumbang kepada bahan untuk pembuatan PCB, melaksanakan empat fungsi termasuk kekonduksian, penebatan, sokongan dan penghantaran isyarat serta menentukan prestasi PCB, kualiti, tahap pembuatan, kos pembuatan dan kebolehpercayaan jangka panjang dan sebagainya. Pembangunan berterusan papan PCB dan peningkatan permintaan aplikasi bagi produk elektronik terminal secara beransur-ansur mengemukakan keperluan teknologi baharu untuk CCL, pada masa yang sama menyediakan daya penggerak kepada pembangunan teknologi dan kemajuan teknologi pembuatan CCL.
Sehingga kini, majoriti CCL yang digunakan untuk fabrikasi PCB tergolong dalam CCL resin organik tegar, termasuk substrat kertas, substrat gentian kaca dan substrat komposit. Selain kategori di atas, CCL tegar juga merangkumi substrat BUM (build-up multilayer), substrat logam, substrat seramik, substrat termoplastik, substrat tertanam kapasitor dan sebagainya. Bagi CCL fleksibel pula, ia terutamanya terdiri daripada kategori berikut: CCL fleksibel filem asas poliester, CCL fleksibel filem asas poliimid, CCL fleksibel asas LCP (polimer kristal cecair) dan lain-lain.
Pada masa kini, pelbagai jenis CCL digunakan dalam pembuatan PCB dan ketebalannya berada dalam julat dari 0.05mm hingga 3.2mm.Klik untuk pengenalan terperinci dari segi CCL.
• Momentum dan Trend Pembangunan CCL
Teknologi CCL telah berkembang selama hampir seratus tahun dan perkembangannya tidak mungkin dicapai tanpa kemajuan industri PCB. Pembangunan inovatif produk mesin elektronik, teknologi fabrikasi semikonduktor, teknologi pemasangan elektronik dan teknologi fabrikasi PCB telah mendorong perkembangan CCL. Pada asasnya, momentum pembangunan CCL berpunca daripada jurutera dan teknologi pembungkusan elektronik, yang bermaksud bahawa peningkatan pesat dalam ciri ringan, ketipisan, peminiaturan, prestasi tinggi, pelbagai fungsi, kebolehpercayaan tinggi dan prestasi cip IC memainkan peranan asas dalam menggalakkan pembangunan pesat teknologi pembungkusan elektronik.
Pembangunan pesat teknologi pembungkusan elektronik menuntut keperluan yang lebih tinggi dan lebih ketat serta mendorong CCL berkembang ke arah peminiaturan, ringan, berkelajuan tinggi, pelesapan haba yang tinggi, ketahanan suhu tinggi, pemeliharaan alam sekitar, ketahanan terhadap CAF, ketahanan terhadap CTI, keamatan tinggi, modulus tinggi, pelbagai fungsi dan kebolehpercayaan yang tinggi.
Walaupun CCL mempunyai banyak jenis, ia terutamanya hadir dalam bentuk CCL berasaskan resin epoksi yang merangkumi lebih 70% daripada semua CCL. Kategori utama CCL gentian kaca resin epoksi termasuk G-10, G-11, FR-4 dan FR-5; kategori utama CCL berasaskan kertas resin epoksi termasuk FR-1 dan FR-3; kategori utama CCL komposit resin epoksi termasuk CEM-1 dan CEM-3; kategori utama CCL gentian kaca resin epoksi berprestasi tinggi dan pelbagai fungsi termasuk FR-4 Tg tinggi (Tg: 175°C), FR-4 serasi bebas plumbum, CTI tinggi, rintangan CAT, kekonduksian terma tinggi, FR-4 yang digunakan untuk substrat HDI (high density interconnect), resin epoksi diubah suai poliimida, resin epoksi diubah suai BT, resin epoksi diubah suai PPO, CCL gentian kaca resin epoksi diubah suai CE serta prepreg gentian kaca epoksi dan RCC yang digunakan untuk PCB berbilang lapis dan PCB BUM.
Sebagai salah satu bahan substrat utama untuk peranti elektronik, fungsi utama CCL terletak pada penyediaan penebatan kepada jejak litar dan produk elektronik. Selain daripada keperluan penaiktarafan prestasi akibat kemajuan teknologi yang berterusan, resin epoksi mempunyai tuntutan asas berikut: ketulenan tinggi, kelembapan rendah dan kekuatan mekanikal.
Ketulenan tinggi merupakan satu keperluan asas yang sangat penting yang terutamanya berkaitan dengan resin epoksi logam alkali (Na+) kandungan dan kandungan klorin yang ditetapkan dengan ketat. Walau bagaimanapun, kebanyakan resin epoksi gred elektronik di pasaran moden telah menunjukkan prestasi yang sangat baik dari segi kawalan kandungan logam alkali dan klorin. Isu utama berlaku pada ion klorin boleh terhidrolisis. Disebabkan pemendakan ion klorin boleh terhidrolisis daripada resin epoksi, hakisan pada peranti elektronik akan dipercepatkan di bawah tindakan air, yang dengan ketara mengurangkan jangka hayat produk elektronik. Oleh itu, jumlah kandungan klorin dalam resin epoksi secara amnya dikehendaki kurang daripada 500ppm dan kandungan ion klorin boleh terhidrolisis pada asasnya tidak melebihi 300ppm. Keperluan kelembapan rendah pada resin epoksi sebenarnya merupakan prestasi asas yang serasi dengan keperluan kebolehpercayaan semasa aplikasi produk elektronik. Selain itu, sifat mekanikal membolehkan CCL memainkan peranan sokongan dalam produk elektronik.
Untuk memenuhi pembangunan pesat industri maklumat elektronik, produk elektronik dan pemasangan litar perlu meningkat ke tahap baharu, yang mendorong teknologi pembuatan PCB bergerak ke arah mikrovia, jejak halus, pengesanan berketumpatan tinggi serta lapisan tinggi dan berbilang, dan mengemukakan keperluan baharu terhadap CCL dari segi ketahanan haba, CTE rendah, kestabilan dimensi tinggi dan kehilangan dielektrik yang rendah. Sebagai bahan mentah utama bagi CCL, resin epoksi juga berdepan lebih banyak tuntutan teknologi baharu.
• Resin Epoksi "Hijau"
CCL tradisional mencapai rintangan api disebabkan oleh resin epoksi berasaskan bromida dalam larutan gam dan agen pengawet yang mengandungi halogen, di mana kandungan bromida dalam resin epoksi menyumbang 12% hingga 50%. Menurut peraturan RoHS yang dikeluarkan oleh EU, polibromin bifinil dan polibromin difenil eter adalah dilarang digunakan dalam produk elektronik. Selain itu, berdasarkan kajian yang dikeluarkan oleh beberapa pusat penyelidikan antarabangsa, bahan kalis api berasaskan bromin akan melepaskan bahan berbahaya yang memudaratkan manusia dan alam sekitar. Oleh itu, peralatan elektronik mengemukakan keperluan bebas halogen terhadap CCL.
Sehingga kini, CCL bebas halogen mampu menahan api melalui penggunaan N, P dan B, Al dan sebagainya. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini telah menyaksikan perkembangan pesat resin epoksi yang mengandungi fosforus atau nitrogen, antaranya resin epoksi yang mengandungi fosforus mempunyai teknologi penghasilan yang agak matang bergantung pada tindak balas antara fenantrena dan resin epoksi. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, orang ramai semakin sedar bahawa sebatian N dan P memberi kesan buruk kepada alam sekitar, jadi resin epoksi kalis api yang tidak mengandungi P, N dan Pb akan menjadi teknologi utama yang dikuasai oleh pengeluar CCL.
• Resin Epoksi Kristal Cecair
Seiring dengan pembangunan berterusan PCB berketumpatan tinggi dan berbilang lapisan, ruang papan untuk komponen yang akan dipasang semakin mengecil dengan ketara. Mesin elektronik meletakkan tuntutan yang semakin tinggi terhadap kuasa komponen dan kuasa yang besar akan menyebabkan pengumpulan haba sehingga prestasi elektrik komponen menurun atau bahkan rosak. Selain itu, sesetengah papan asas memerlukan CCL untuk dapat berfungsi pada suhu tinggi untuk jangka masa yang lama seperti papan asas LED, modul kuasa jenis baharu, elektronik automotif dan papan asas pembungkusan IC berketumpatan tinggi. Oleh itu, kekonduksian terma yang tinggi adalah amat penting bagi CCL.
CCL memperoleh kekonduksian terma yang tinggi terutamanya melalui dua cara. Salah satunya ialah dengan menambah pengisi bukan organik yang mempunyai kekonduksian terma ke dalam komponen resin dan kekonduksian terma dicapai melalui saluran pengaliran haba yang terbentuk oleh susunan rapat pengisi dalam resin. Cara yang satu lagi ialah memanfaatkan resin dengan kekonduksian terma yang tinggi untuk memperoleh kekonduksian terma melalui pembawa haba apabila penghabluran lengkap resin membawa kepada getaran kekisi. Apabila kaedah pertama digunakan secara tunggal dan isipadu pengisi melebihi pecahan isipadu kritikal, walaupun CCL mempunyai kekonduksian terma yang tinggi, prestasi lain akan berkurangan dengan ketara. Oleh itu, pengenalan resin dengan kekonduksian terma akan menguntungkan pencapaian kekonduksian termanya.
Oleh kerana resin epoksi kristal cecair mempunyai rangkaian polimer, berbanding dengan resin epoksi biasa, ia mempunyai kekonduksian terma yang agak lebih tinggi.
• Resin Epoksi Tahan UV
Pada penghujung tahun 1990-an menyaksikan penggunaan topeng pateri peka cahaya dalamProses fabrikasi PCBuntuk perlindungan imej topeng pateri dan penggunaan cahaya UV bagi pengimejan dan pengawetan. Apabila CCL digunakan tanpa fungsi rintangan UV, cahaya UV akan menembusi papan asas. Memandangkan topeng pateri fotosensitif disalut pada setiap sisi, bayang-bayang fotosensitif akan terhasil, sekali gus mengurangkan kualiti grafik topeng pateri dengan teruk. Oleh itu, apabila melibatkan papan asas yang menggunakan cahaya UV untuk pengawetan topeng pateri, ia mesti berupaya menghalang cahaya UV.
• Resin Epoksi Tg-Tinggi
Polimer tinggi mempunyai keadaan berkaca apabila suhunya lebih rendah daripada suhu peralihan kaca, dengan kekuatan mekanikal, jadi peningkatan suhu Tg boleh meningkatkan suhu aplikasi produk. Sehingga kini, Tg berada dalam julat antara 130°C hingga 140°C untuk bahan FR-4 biasa dan terdapat beberapa fasa yang melebihi fasa suhu ini. Oleh itu, penyelidikan mengenai resin epoksi Tg tinggi adalah sangat penting untuk pembangunan CCL.
• Resin Epoksi CTI Tinggi
CTI, singkatan bagi comparative tracking index, ialah satu indeks yang menunjukkan bahawa permukaan bahan penebat menjadi laluan konduktif berkarbon apabila terdapat perbezaan keupayaan. Semakin tinggi nilai CTI, semakin tinggi keupayaan penebatannya. CTI bagi bahan substrat FR-4 biasa adalah kira-kira 200V manakala bahan substrat CTI tinggi lazimnya dikehendaki melebihi 600V. Bahan substrat CTI tinggi boleh diperoleh melalui pemilihan resin epoksi khas, bahan penjejak kebocoran tinggi dan gentian kaca.
• Resin Epoksi Dk Rendah
Untuk memenuhi pembangunan pesat teknologi elektronik, peningkatan kelajuan pemprosesan dan penghantaran maklumat serta untuk mengembangkan saluran komunikasi, bahan substrat dikehendaki mempunyai pemalar dielektrik yang rendah dan tangen kehilangan dielektrik atau Dk yang rendah. Resin epoksi Dk tinggi yang digunakan pada masa ini adalah lebih buruk daripada resin epoksi dari segi kos bahan, teknologi fabrikasi dan teknologi fabrikasi PCB, jadi banyak pengeluar sedang giat menjalankan penyelidikan ke atas resin epoksi Dk rendah. Pemalar dielektrik resin epoksi berkaitan dengan kekutuban (polarity)nya. Semakin rendah kekutuban, semakin rendah pemalar dielektriknya.
Teknologi pemasangan elektronik, pembangunan HDI dan pembangunan prestasi kos mendorong CCL berkembang ke arah kelajuan tinggi, frekuensi tinggi, integrasi tinggi, kebolehpercayaan tinggi, ketumpatan tinggi, kehilangan rendah dan kos rendah serta menuntut keperluan yang lebih tinggi terhadap prestasi resin epoksi.
Berdasarkan CCL tradisional yang memerlukan resin epoksi mempunyai ketulenan tinggi, kelembapan rendah dan tekanan mekanikal yang rendah, perkembangan pesat CCL mendorong resin epoksi ke arah keperluan yang lebih tinggi seperti rintangan haba yang tinggi, kelembapan rendah, pemalar dielektrik yang rendah serta perlindungan alam sekitar, kebolehbuatan dan prestasi kos resin epoksi juga serasi dengan keperluan pembuatan CCL.
Resin epoksi ialah bahan penting dalam CCL untuk PCB, yang menawarkan kekuatan, kestabilan terma dan ciri dielektrik terbaik. Seiring perkembangan elektronik, keperluan baharu untuk prestasi dan kebolehpercayaan yang dipertingkat dipenuhi oleh resin epoksi termaju, sekali gus memastikan CCL berprestasi tinggi bagi memenuhi keperluan moden.
PCBCart mengkhusus dalam pembuatan PCB berkualiti tinggi dengan teknologi CCL dan resin epoksi yang inovatif. Dengan komitmen kami terhadap ketepatan dan kualiti, projek elektronik anda akan menikmati prestasi dan jangka hayat yang lebih baik. Bekerjasama dengan PCBCart untuk penyelesaian tersuai dengan tahap piawaian industri yang paling tinggi. Dapatkan sebut harga hari ini dan rasai perbezaan dalam kualiti PCB.
Minta Sebut Harga PCB Lanjutan Anda daripada PCBCart Sekarang
