Requisitos para CCL Propriedades em Fabricação PCB

Requisitos de propriedade CCL no processamento PCB

No processamento PCB, várias características principais de Laminado revestido de cobre (CCL) são críticos. Estes incluem estabilidade dimensional, resistência térmica, suavidade da superfície, adesão entre a folha de cobre e o substrato, planicidade (deformação e torção), perfurabilidade (contaminação de resina), desempenho de galvanoplastia, resistência química e absorção de umidade. Últimos anos também introduziram requisitos para proteção UV e capacidade de perfuração a laser CO2. O desempenho do CCL nestes aspectos está intimamente correlacionado com o qualidade de fabricação PCB. Se o CCL selecionado não consegue conheça o processamento PCB requisitos, pode levar a defeitos no substrato ou até mesmo a resíduos.

Por exemplo, a baixa estabilidade dimensional em CCL impacta negativamente o alinhamento intercamadas durante a fabricação de placas multicamadas, resultando em conexões para furos passantes e padrões de circuito. A baixa resistência térmica pode causar empenamento e torção dos substratos durante a secagem e aplicação de condicionadores no processo de fabricação PCB. Além disso, a baixa suavidade da superfície – decorrente do entrelaçamento irregular da fibra de vidro – pode comprometer o qualidade de formação de padrões finos no PCB. Deformações e torções significativas durante a laminação podem levar à baixa precisão no posicionamento do micropadrão.

Além disso, durante a perfuração, o calor de corte pode causar contaminação da resina se o CCL tiver baixa capacidade de perfuração, negativamente afetando a qualidade do processamento do furo. Se a resina for muito frágil ou a adesão entre camadas for fraca, isso pode resultar em paredes furadas e fibras de vidro expostas, impactando diretamente na qualidade da galvanoplastia. Além disso, se os aditivos na resina lixiviação durante a galvanoplastia, pode contaminar a solução de galvanização, levando à precipitação anormal de certos componentes.

Durante a fabricação do PCB processo, CCL deve suportar exposição a ácidos, álcalis e solventes orgânicos. Portanto, deve possuem alta resistência química e baixa absorção de umidade; caso contrário, a superfície do substrato poderá descolorir e o desempenho poderá ser prejudicado.

Requisitos de propriedade CCL para Instalação de componentes em PCBs

Para garantir uma instalação de alta qualidade de componentes em PCBs, CCL deve se encontrar vários requisitos de desempenho. Esses requisitos concentram-se principalmente em estabilidade dimensional (baixo coeficiente de expansão térmica), resistência ao calor da solda, planicidade, resistência ao descascamento da folha de cobre e resistência à flexão.

Se a estabilidade dimensional do CCL for inadequada, isso levará à redução da precisão no posicionamento dos componentes. A baixa resistência ao calor da solda pode causar problemas de qualidade, como substrato abaulamento, delaminação e formação de bolhas na folha de cobre durante a soldagem por onda ou por refluxo devido a choque térmico. O empenamento excessivo pode diminuir ainda mais a precisão do componente instalação, levando a uma conectividade deficiente em juntas soldadas. Se a resistência ao descascamento da folha de cobre diminuir após o choque térmico, isso poderá fazer com que a folha de cobre se solte com os componentes montados. Além disso, uma baixa resistência à flexão pode resultar em deformação excessiva (comumente chamada de “flacidez”) sob o peso de componentes mais pesados.

Tendências recentes para componentes de chips SMC menores exigem que o CCL tenha uma superfície ainda mais lisa.

Requisitos de propriedade CCL para operação de produtos eletrônicos completos

Quando se trata da operação de produtos eletrônicos completos, é dada maior ênfase à Propriedades de isolamento elétrico de CCL, constante dielétrica, fator de dissipação, precisão de espessura (especialmente para aplicações de conectores), confiabilidade (incluindo baixo coeficiente de expansão térmica, resistência à umidade e ao calor e resistência térmica), resistência mecânica, retardo de chama, características ambientais e condutividade térmica.

Para garantir o funcionamento normal e estável de produtos eletrônicos completos, os substratos isolantes não devem apresentar migração iônica, como esse fenômeno afeta diretamente a confiabilidade do isolamento, a rigidez dielétrica e pode até levar a curtos-circuitos entre as linhas do circuito.

Para controle preciso da impedância característica e transmissão de sinal em alta velocidade, o CCL deve demonstrar excelentes propriedades dielétricas (incluindo baixa constante dielétrica). Especialmente sob condições de alta frequência e alta umidade, as propriedades dielétricas devem permanecer estáveis.

A qualidade dos furos galvanizados está diretamente relacionada à confiabilidade a longo prazo de produtos eletrônicos completos. Por isso, a qualidade da produção do furo passante está intimamente ligada à estabilidade dimensional de CCL na direção da espessura (eixo Z) e ao direção da superfície (eixos X e Y). À medida que os produtos eletrônicos completos tendem à miniaturização e ao design leve, a demanda por fiação de alta densidade, traços finos e pequenas aberturas em aumentos PCBs, levando a requisitos elevados de estabilidade dimensional CCL.

No geral, os requisitos de desempenho para CCL nesses três aspectos destacar diferentes prioridades. No processamento PCB, o foco está principalmente em estabilidade dimensional, capacidade de perfuração, qualidade de galvanoplastia, empenamento, torção e resistência química. Na instalação de componentes, as principais preocupações incluem coeficientes de expansão, resistência ao choque térmico, resistência ao descascamento da folha de cobre e planicidade. Para a operação de produtos eletrônicos, é dada ênfase confiabilidade do isolamento elétrico, constante dielétrica, fator de dissipação, resistência à umidade e ao calor, retardo de chama e características ambientais.

Características de desempenho de vários tipos de laminado revestido de cobre

Diferentes materiais de substrato exibem propriedades únicas. Abaixo está uma análise comparativa de vários tipos.

Laminado Fenólico à Base de Papel

O laminado à base de papel fenólico utiliza resina fenólica como aglutinante e papel de fibra de polpa de madeira como reforço. É econômico e leve, tornando-o adequado para perfuração. No entanto, sua temperatura de trabalho, resistência à umidade e resistência térmica são mais baixos em comparação com laminados de fibra de vidro epóxi. Predominantemente, são produzidos laminados revestidos de cobre unilateral, mas há foram produtos de dupla face desenvolvidos para aplicações em furos de passagem de pasta de prata que apresentam maior resistência à migração de íons de prata.

Os modelos de produtos comuns incluem FR-1 (retardador de chama) e XPC (não retardador de chama).

Laminado à base de papel epóxi

O laminado à base de papel epóxi usa resina epóxi como aglutinante. Apresenta melhorias elétricas e desempenho mecânico sobre FR-1. O produto principal modelo é FR-3, que é mais prevalente na Europa.

Laminado à base de fibra de vidro epóxi

Epóxi laminado à base de fibra de vidro emprega resina epóxi como aglutinante e tecido de fibra de vidro de grau eletrônico como reforço. É um substrato essencial para multicamadas placas de circuito impresso devido às suas propriedades mecânicas, estabilidade dimensional, resistência ao impacto e resistência à umidade.

Este tipo de laminado é amplamente utilizado, sendo o FR-4 o modelo de produto mais comum. Desenvolvimentos recentes têm vi a introdução de high-Tg FR-4 produtos para atender evolução da instalação eletrônica e das demandas de tecnologia PCB.

Laminado Composto

Laminado composto inclui CEM-1 e tipos CEM-3, que utilizam madeira fibra de celulose ou papel de fibra de celulose de algodão como materiais de núcleo reforçados com tecido de fibra de vidro e tratado com resina epóxi retardante de chama. Estes estão atualmente entre os laminados compósitos mais comuns.

CEM-1 e Oferta CEM-3 um equilíbrio entre desempenho mecânico e fabricação custo, permitindo puncionamento e perfuração. Algumas placas CEM-3 fabricadas no exterior possuem ultrapassou o padrão FR-4 em termos de resistência a vazamentos, precisão de espessura e estabilidade dimensional, levando ao seu uso generalizado na produção PCB frente e verso.

Laminado à base de fibra de vidro de resina especial

Laminados especiais à base de fibra de vidro e resina concentram-se em alto desempenho elétrico e resistência ao calor, incluindo tipos como poliimida (PI), politetrafluoroetileno (PTFE), éster cianato (CE), bismaleimida triazina (BT) e óxido de polifenileno termoendurecível (PPE ou PPO). Esses materiais normalmente exibem alta resistência ao calor (alto Tg), baixa absorção de umidade e baixas constantes dielétricas. No entanto, eles tendem a ter custos de fabricação mais elevados e rigidez ligeiramente reduzida, resultando em pior processabilidade de PCB em comparação com substratos FR-4.

Laminado revestido de cobre flexível (FCCL)

O laminado revestido de cobre flexível é crucial para circuitos impressos flexíveis (FPC), PCBs rígido-flexível e substratos de embalagens de tiras. Suas características de destaque incluem ser fino, leve e estruturalmente flexível. FCCL pode ser dobrado, enrolado e enrolado dinamicamente dobrado. Existem dois tipos principais: FCCL de três camadas com adesivos (3L-FCCL) e FCCL de duas camadas sem adesivos (2L-FCCL). Comparado para 3L-FCCL, 2L-FCCL exposições melhor resistência à temperatura, estabilidade dimensional, resistência de união e perfis mais finos.

Laminado revestido de cobre à base de metal

O tipo mais comum de laminado à base de metal é o laminado à base de alumínio de alta condutividade térmica. Laminados à base de metal servem como essenciais materiais para alta condutividade térmica PCBs. O excepcional desempenho térmico, capacidades de processamento mecânico, eletromagnética blindagem, estabilidade dimensional e multifuncionalidade os tornam cada vez mais populares em circuitos integrados mistos, automotivos, motocicletas, automação de escritório, equipamentos elétricos de alta potência, dispositivos de energia e dispositivos de alta corrente, especialmente em aplicações de embalagens de LED.

Esta visão geral profissional fornece uma compreensão abrangente das propriedades essenciais e características de desempenho de vários tipos de laminado revestido de cobre na fabricação de PCB.