5 “อะไร” เกี่ยวกับแผ่นลามิเนตเคลือบทองแดง FR-4

FR-4 แผ่นลามิเนตเคลือบทองแดง (CCL) คืออะไร?

ในบรรดาผลิตภัณฑ์แผ่นฐานลามิเนตเคลือบด้วยทองแดง (CCL) ที่ใช้ผ้าผิวไฟเบอร์กลาส FR-4 CCL หมายถึงแผ่นฐานลามิเนตเคลือบทองแดงชนิดทนไฟที่ใช้ผ้าผิวไฟเบอร์กลาสเป็นวัสดุฐาน และใช้เรซินอีพ็อกซีที่มีโบรมีนหรือเรซินอีพ็อกซีดัดแปลงเป็นสารยึดเกาะ

รูทะลุผ่านในแผ่นฐานสามารถทำให้เป็นโลหะได้ หรือที่เรียกว่ารูทะลุชุบโลหะ (plated through hole) เพื่อให้สามารถเชื่อมต่อการนำไฟฟ้าระหว่างชั้นในแผงวงจรพิมพ์แบบสองชั้นหรือหลายชั้นได้ อันเป็นผลมาจากคุณสมบัติของแผ่นฐาน CCL ที่ใช้ผ้าทอไฟเบอร์กลาสซึ่งมีความแข็งแรงสูง ทนความร้อนได้ดีเยี่ยม และมีคุณสมบัติไดอิเล็กทริกสูง ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความต้องการด้านความทนทานต่อความร้อนของแผ่นฐานเพิ่มสูงขึ้นตามการอัปเดตและการอัปเกรดของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ ทำให้ผลิตภัณฑ์ CCL บางส่วนที่ใช้กระดาษเป็นฐานค่อย ๆ ถูกแทนที่ด้วย CCL ที่ใช้ไฟเบอร์กลาสเป็นฐาน ส่งผลให้แผ่นฐาน CCL ไฟเบอร์กลาส FR-4 ได้รับการยกระดับให้กลายเป็นกลุ่มผลิตภัณฑ์ที่มีการใช้งานและปริมาณมากที่สุดในบรรดาผลิตภัณฑ์ทั้งหมดที่ใช้ CCL

คุณลักษณะของแผ่นวงจรพิมพ์ฐาน FR-4 มีอะไรบ้าง?

ผลิตภัณฑ์ที่ใช้แผ่นลามิเนตฐานทองแดง FR-4 ได้รับการใช้งานอย่างแพร่หลายและมีปริมาณมากที่สุดในบรรดาแผ่นลามิเนตฐานผ้าใยแก้วทั้งหมด เนื่องจากมีข้อดีดังต่อไปนี้:
• ความสามารถในการผลิต PCB
• ความสามารถในการผลิตของ CCL
• ฉนวนไฟฟ้าเยี่ยมยอด; • ทนไฟ; • แหล่งทรัพยากรอุดมสมบูรณ์;

ผลิตภัณฑ์ที่ใช้แผ่นวงจรพิมพ์ฐาน FR-4 มีอะไรบ้าง?

จนถึงปัจจุบัน ผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ ที่ใช้แผ่นฐานลามิเนตทองแดง FR-4 ได้ถูกผลิตและพัฒนาขึ้นตามระดับสมรรถนะที่แตกต่างกัน และแต่ละประเภทก็กำลังอยู่ในกระบวนการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ผลิตภัณฑ์หลักที่ใช้แผ่นฐานลามิเนตทองแดง FR-4 มีแสดงไว้ในเนื้อหาด้านล่างนี้:
•FR-4 ทั่วไป: ผ้าพื้นใยแก้วทนไฟเป็นวัสดุฐาน เรซินอีพ็อกซีโบรมีนทนไฟเป็นกาว
•Mid-Tg FR-4: ผ้าพื้นใยแก้วทนไฟเป็นวัสดุฐาน ใช้เรซินอีพ็อกซีที่มีโบรมีนซึ่งมีคุณสมบัติต้านการลุกไหม้ยอดเยี่ยมเป็นกาว
•FR-4 ทนความร้อนสูง (High-Tg): ใช้ผ้าพื้นใยแก้วทนไฟเป็นวัสดุฐาน และใช้เรซินอีพ็อกซีที่มีการเติมโบรมีนซึ่งมีคุณสมบัติต้านการลามไฟที่ดีกว่าเป็นกาว
•การบัดกรีปลอดสารตะกั่ว FR-4: ใช้ผ้าพื้นใยแก้วทนไฟเป็นวัสดุฐาน และใช้เรซินอีพ็อกซีที่มีการเติมโบรมีนซึ่งมีคุณสมบัติต้านการลุกไหม้ยอดเยี่ยมเป็นกาวยึด เนื่องจากอุณหภูมิการบัดกรีของตะกั่วปลอดสารตะกั่วมีค่าสูง จึงต้องให้การสลายตัวทางความร้อนของวัสดุฐานมีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนดที่เข้มงวดกว่ามาก
•FR-4 ปราศจากฮาโลเจน: ผ้าพื้นใยแก้วทนไฟเป็นวัสดุฐาน กาวเรซินอีพ็อกซีฟอสเฟตไนไตรดิ้งทนไฟเป็นสารยึดเกาะ
•FR-4 ปราศจากฮาโลเจน ระดับ Tg ปานกลาง (Tg150°C): ผ้าพื้นใยแก้วทนไฟเป็นวัสดุฐาน ใช้เรซินอีพ็อกซีฟอสเฟตไนไตรดิ้งที่มีคุณสมบัติต้านทานการลุกไหม้ยอดเยี่ยมเป็นกาว
•FR-4 ปราศจากฮาโลเจนแบบ Tg สูง (Tg170°C): ผ้าพื้นใยแก้วทนไฟเป็นวัสดุฐาน ใช้เรซินอีพ็อกซีฟอสเฟตไนไตรดิ้งที่มีคุณสมบัติต้านทานการลุกไหม้ดีกว่าเป็นกาวยึด
•FR-4 CCL ประสิทธิภาพสูง: แผ่นรองพื้นไฟเบอร์กลาสชนิดทนไฟหรือไม่ทนไฟ CCL ประเภทนี้มีคุณสมบัติทนความร้อนได้สูงและมีลักษณะเฉพาะ โดยใช้ผ้าผืนไฟเบอร์กลาสเป็นวัสดุรองพื้น และใช้กาวเรซินอีพ็อกซีดัดแปลงที่มีความทนทานต่อความร้อนยอดเยี่ยม เรซินไตรอะซีน/บิสมาเลอิไมด์ เรซินโพลิอิไมด์ เรซิน PPE เรซินไดฟีนิลอีเทอร์ เรซินไซยาเนตเอสเตอร์ หรือเรซินโพลีเตตระฟลูออโรเอทิลีนเป็นสารยึดเกาะ
•พรีเพรกเมื่อวัสดุฐานผ้าสำลีไฟเบอร์กลาสถูกจุ่มลงในกาวเรซินแล้วทำให้แห้งจนถึงระดับ B จะได้เป็นพรีเพรก ซึ่งมีสองหน้าที่ ได้แก่ ใช้สำหรับการผลิตแผ่นวงจรพิมพ์ชนิดเคลือบทองแดง (CCL) และใช้เป็นวัสดุกาวของชั้นในในการผลิตแผงวงจรพิมพ์หลายชั้น แม้ว่ามันจะไม่ใช่ชนิดหนึ่งของ CCL แต่ก็มีปริมาณการขายจำนวนมาก
• นอกจากนี้ ยังมีแผ่นวงจร FR-4 โมดูลัสสูง, แผ่นวงจร FR-4 ที่มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ, แผ่นวงจร FR-4 ที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กทริกต่ำ, แผ่นวงจร FR-4 แบบ CTI สูง, แผ่นวงจร FR-4 แบบ CAF สูง และแผ่นวงจร FR-4 ที่มีการนำความร้อนสูงสำหรับ LED

กระบวนการผลิตแผ่นลามิเนตฐานทองแดง FR-4 คืออะไร?

วิธีการผลิต CCL สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ การผลิตแบบไม่ต่อเนื่อง และการผลิตแบบต่อเนื่อง ซึ่งการผลิตแบบต่อเนื่องยังสามารถแบ่งย่อยออกเป็น การผลิตแบบต่อเนื่องด้วยกระบวนการซ้อนชั้น และการผลิตแบบต่อเนื่องตั้งแต่การเคลือบยึดจนถึงการซ้อนชั้น จนถึงปัจจุบัน การผลิตแบบไม่ต่อเนื่องยังคงเป็นวิธีการผลิตส่วนใหญ่

•การผลิตแผ่นวงจรพิมพ์ FR-4 แบบไม่ต่อเนื่อง

รูปที่ 1 แสดงขั้นตอนของกระบวนการผลิตแผ่นวงจรพิมพ์ฐาน FR-4 แบบไม่ต่อเนื่อง โดยแต่ละขั้นตอนของกระบวนการจะดำเนินการแบบไม่ต่อเนื่อง

•การผลิตแผ่นวงจรพิมพ์ FR-4 แบบต่อเนื่อง

เนื่องจากการผลิตแผ่นวงจรพิมพ์ FR-4 แบบไม่ต่อเนื่องมีข้อเสียที่เด่นชัดคือประสิทธิภาพการผลิตต่ำและการใช้วัสดุปริมาณมาก จึงมีการศึกษาเทคโนโลยีการผลิตแบบต่อเนื่องมาเป็นเวลานานและได้มีการพัฒนาแนวทางใหม่ขึ้น การผลิตแผ่นแข็งแบบต่อเนื่องสามารถแบ่งออกได้เป็นสองวิธีการผลิต ได้แก่ การซ้อนแผ่น CCL แบบต่อเนื่อง และการผลิตแบบต่อเนื่องตั้งแต่ขั้นตอนการเคลือบกาวไปจนถึงการซ้อนแผ่น

1). การผลิตแผ่น CCL FR-4 แบบซ้อนต่อเนื่อง

การผลิตประเภทนี้ดำเนินการผ่านการทำงานของเครื่องอัดซ้อนแผ่น (laminators) การผลิตแบบซ้อนต่อเนื่องเหมาะสมค่อนข้างมากสำหรับการผลิต CCL แบบบาง เนื่องจากผลิตภัณฑ์ที่มีความบางมีการนำความร้อนได้ดีเยี่ยม จึงสามารถย่นระยะเวลาในการซ้อนได้ เนื่องจากเวลาที่ผลิตภัณฑ์ผ่านเครื่องอัดซ้อนแผ่นค่อนข้างสั้น พารามิเตอร์ทางเทคโนโลยีทั้งหมดของพรีเพรกที่จะนำมาซ้อนจึงแตกต่างจากพรีเพรกทั่วไป จำเป็นต้องมีการปรับแก้สำหรับเทคโนโลยีในแต่ละรายการของพรีเพรกและส่วนผสมของเรซิน

2). การผลิตแผ่น CCL แข็งแบบการทากาวต่อเนื่องและการซ้อนทับ

การผลิตแบบการซ้อนต่อเนื่องที่กล่าวถึงข้างต้นใช้เฉพาะในขั้นตอนการซ้อนของกระบวนการทั้งหมดเท่านั้น การผลิตประเภทนี้สามารถใช้ได้กับแต่ละรอบของกระบวนการทั้งหมดที่เริ่มต้นด้วยการติดกาว

องค์ประกอบแรกของการผลิตแผ่นวงจรพิมพ์ FR-4 CCL ที่ยอดเยี่ยมคืออะไร?

การผลิตแผ่นวงจรพิมพ์ฐาน FR-4 (FR-4 CCL) อย่างยอดเยี่ยมมีที่มาจากส่วนผสมของเรซินที่มีสัดส่วนเหมาะสม ซึ่งเป็นเงื่อนไขเบื้องต้นของผลิตภัณฑ์แผ่นวงจรพิมพ์ฐานคุณภาพสูงและผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ สำหรับผู้ผลิตแผ่นวงจรพิมพ์ฐาน ข้อกำหนดเกี่ยวกับส่วนผสมของเรซินจะคงเดิมหลังจากมีการกำหนดรุ่นผลิตภัณฑ์แล้ว

ส่วนผสมเรซินแบบดั้งเดิมแสดงไว้ในตารางต่อไปนี้:

ในส่วนผสมนี้ อัตราส่วนหมายความว่าข้อมูลทั้งหมดภายในช่วงดังกล่าวถูกผู้ผลิตนำไปใช้ ความแตกต่างของอัตราส่วนการกระจายของแต่ละกลุ่มทำให้เกิดความแตกต่างในด้านงานฝีมือและผลิตภัณฑ์ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องทดสอบส่วนผสมก่อนการผลิตเพื่อให้ได้ส่วนผสมที่เหมาะสมและสมเหตุสมผลที่สุด กุญแจสู่ความสำเร็จของส่วนผสมเรซินประกอบด้วย อีพ็อกซีเรซิน ตัวทำให้แข็ง รุ่น และปริมาณของสารเร่ง

ส่วนผสมเรซินนี้เหมาะสำหรับทั้งแผ่น CCL แบบ FR-4 และลามิเนตแบบ FR-4 โดยแบบแรกมีอิสระในการเลือกส่วนผสมเรซินและกระบวนการผลิตค่อนข้างมาก เนื่องจากไม่มีข้อกำหนดด้านความแข็งแรงการลอกของฟอยล์ทองแดงและคุณภาพฟองอากาศของฟอยล์ทองแดง

ด้วยความพยายามและประสบการณ์ตลอดระยะเวลากว่าสองทศวรรษPCBCartมีบทบาทอย่างแข็งขันในการส่งเสริมให้ธุรกิจนี้เจริญรุ่งเรือง ได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO 9001, UL และ RoHS จึงมีความสามารถอย่างเต็มที่ในการให้บริการแผงวงจรพิมพ์คุณภาพสูงพร้อมด้วยประเภทของ CCL ที่สอดคล้องกันในราคาที่แข่งขันได้

เริ่มต้นการขอใบเสนอราคาสำหรับแผงวงจรคุณภาพสูง

แหล่งข้อมูลที่เป็นประโยชน์
•บทนำอย่างครอบคลุมเกี่ยวกับแผ่นลามิเนตเคลือบทองแดง
•แนะนำวัสดุ PCB
•วัสดุแผ่นฐาน PCB แบบใดเหมาะสำหรับแผงวงจรของคุณ? ตอนที่หนึ่ง