ламинаты с медным покрытием

Руководство по 6 распространенным типам материалов CCL для печатных плат

каталог

Наиболее распространенные методы классификации и стандарты оценки качества ламинатов печатных плат с медным покрытием описаны в предыдущей статье “Что такое ламинат с медным покрытием? И методы классификации.“. В следующем JHD подробно перечислены различия между несколькими распространенными материалами CCL: 

Металлический ламинат с медным покрытием:

Наиболее распространенной разновидностью металлоизоляционных ламинатов на основе смолы, плакированных медью, являются ламинаты с высокой теплопроводностью, плакированные медью на основе алюминия. Металлический ламинат, плакированный медью, является важным материалом подложки для подложки для рассеивания тепла на металлической основе (печатная плата с высоким рассеиванием тепла). Готовая теплоотводящая подложка на металлической основе широко применяется в гибридных интегральных схемах, автомобилях, офисной автоматике, мощном электрооборудовании, энергетическом оборудовании, сильноточное оборудование и другие области находят все больше и больше применений, особенно в светодиодных упаковочных продуктах, поскольку базовая подложка широко используется. Среди них особенно распространены алюминиевые подложки и толстые медные жилы.

Алюминиевая подложка представляет собой ламинат с металлическим сердечником, плакированный медью (металлический CCL), с хорошей функцией рассеивания тепла. Обычно одинарная панель состоит из трехслойной структуры, а именно слоя схемы (медная фольга), изолирующего слоя и металлического основного слоя. Для высокотехнологичных приложений он также разработан как двусторонняя панель со структурой из слоя схемы, изолирующего слоя, алюминиевой основы, изолирующего слоя и слоя схемы. Несколько применений представляют собой многослойные платы, которые можно изготовить путем склеивания обычных многослойных плат с изоляционными слоями и алюминиевой основой. Благодаря своей превосходной способности рассеивать тепло, он широко используется в высокомощных и светодиодных продуктах.

Состав продукта:

Слой схемы:
Слои схемы (обычно с использованием электролитической медной фольги) вытравливаются для формирования печатных схем, которые используются для сборки и подключения устройств. По сравнению с традиционным FR-4 алюминиевая подложка может пропускать более высокий ток при той же толщине и ширине линии.
Сравнение пропускной способности по току алюминиевой подложки и медной фольги FR-4.
Изоляция:
Изоляционный слой является основной технологией алюминиевой пластины, которая в основном действует на склеивание, изоляцию и теплопроводность. В конструкции силового модуля изоляционный слой из алюминиевой пластины является самым большим тепловым барьером. Чем лучше теплопроводность изоляционного слоя, тем больше он способствует диффузии тепла, образующегося при работе оборудования, и тем больше способствует снижению рабочей температуры оборудования, что приводит к увеличению мощности нагрузки его модуля, уменьшению объема, продлению срока службы и повышению выходной мощности.
Металлическая основа:
Выбор металла для изолирующей металлической подложки зависит от всестороннего учета коэффициента теплового расширения, теплопроводности, прочности, твердости, веса, состояния поверхности и стоимости металлической подложки.

Свойства материала:

  • Воспламеняемость – UL-94V0;
  • Прочность на изгиб – ~450 МПа в продольном направлении / ~390 МПа в поперечном направлении;
  • Коэффициент теплового расширения – до Tg ~27ppm/℃ / после Tg ~30ppm/℃;
  • Пробой диэлектрика – 6,0кВ;
  • Теплопроводность – 1,0~3,0Вт/мК;

Эпоксидная подложка из стекловолокна:

Основной материал из эпоксидной стеклоткани представляет собой базовый материал с эпоксидной смолой в качестве клея и электронной тканью из стекловолокна в качестве армирующего материала. Его механические свойства, стабильность размеров, ударопрочность и влагостойкость лучше, чем у бумажной основы. Он имеет очень хорошие электрические характеристики, высокую рабочую температуру и мало подвержен влиянию окружающей среды. Адгезионный слой подложки из стекловолокна и тонкого ламината, плакированного внутренней сердцевиной, являются важными подложками для производства многослойных печатных плат. Согласно технологии обработки, он имеет большие преимущества перед другими подложками из стеклоткани из смолы. Этот вид продуктов в основном используется для двусторонней печатной платы, и объем очень большой.

Эпоксидная подложка из стекловолокна, FR4, наиболее широко используется в производстве печатных плат.  В текущие годы, Продукты с высоким Tg FR-4 появились с развитием технологии монтажа электронных изделий и технологии печатных плат. Производительность бесспорна, и это дешевле, чем некоторые специальные материалы. Благодаря таким технологическим достижениям теперь можно разработать множество полезных печатных плат, например: безгалогенные подложки.

FR-4 — это код марки огнестойкого материала. Это означает спецификацию материала, согласно которой полимерный материал должен быть способен самогаситься после сгорания. Это класс материала, но не название материала. Таким образом, существует множество материалов FR-4, используемых в обычных печатных платах, но большинство из них представляют собой композиты, изготовленные из эпоксидной смолы с функцией Tera, наполнителя и стекловолокна.
Для получения подробной информации о материалах FR4 в производстве печатных плат, пожалуйста, посетите наши соответствующие страницы.

Техническая производительность:

Технические характеристики битумной стекловолоконной плиты Эта полужесткая плита обладает многими уникальными техническими свойствами.

Теплоизоляция: Как все мы знаем, стекловолокно имеет низкую теплопроводность, особенно стекловолокно с меньшим диаметром. Из-за своей низкой насыпной плотности он может широко использоваться для сохранения тепла, теплоизоляции и холодоизоляции в строительстве и промышленности. Отличный теплоизоляционный материал. Теплопроводность стекловолокна относительно невелика. После того, как стекловолокно вручную втянуто в асфальтовую плиту из стекловолокна, образуются нерегулярные поры стекловолокна в асфальтовой плите из стекловолокна, что предотвращает конвекцию воздуха и ослабляет эффект конвекции при теплопроводности, что имеет хороший эффект. Эффект изоляции. Таким образом, соответствующее уменьшение диаметра толстой проволоки из стекловолокна, вытянутой вручную, и снижение объемной плотности плиты из битумного стекловолокна может улучшить теплоизоляционные характеристики плиты.
Звукопоглощение: Материал из стекловолокна обладает отличными звукопоглощающими и звукоизоляционными свойствами, а его коэффициент звукопоглощения и частотные характеристики тесно связаны с объемной плотностью, толщиной и диаметром стекловолокна. Общее правило таково: коэффициент звукопоглощения увеличивается с увеличением объемной плотности и толщины стекловолоконной плиты.
Гигроскопичность: Скорость поглощения влаги и скорость поглощения воды битумной плитой из стекловолокна измеряются Шанхайским научно-исследовательским институтом структуры FRP: После хранения в камере влажности при температуре 50°C и относительной влажности 93% в течение 24 часов скорость влагопоглощения не измеряется. Более 0,5% (весовой процент), при комнатной температуре, поместите тестовую пластину в воду на 24 часа и выньте ее. После капания в течение одного часа измеренная скорость водопоглощения составляет не более 15% (в процентах по массе).
Другое техническое исполнение: (1) Надежная виброизоляция между двумя фундаментами здания, используйте изоляцию из стекловолокна толщиной в миллиметр. Уровень изоляции 30 децибел. Уровень вибрации измеряется стандартным перкуссионным устройством, а затем прецизионным шумомером 2209+1616. Измеренное значение между двумя соседними фундаментами.
(2) Прочность на сжатие: при статической нагрузке 0,2 кг/см2 его относительное сжатие составляет 15%.

Свойства материала:

  • Воспламеняемость – UL-94V0;
  • Прочность на изгиб – 500~600 МПа в продольном направлении / 400~500 МПа в поперечном направлении;
  • Коэффициент теплового расширения – до Tg ~55ppm/℃ / после Tg ~285ppm/℃;
  • Диэлектрическая проницаемость при 1 МГц – ~ 4,7;
  • Теплопроводность – до 0,8Вт/мК; 

Композитная подложка:

По механическим свойствам и себестоимости ламинат на основе композита с медным покрытием занимает промежуточное положение между эпоксидной основой из стекловолокна и ламинатом на бумажной основе с медным покрытием. В основном это относится к композитным CCL CEM-1 и CEM-3. Это своего рода композит из стекловолокна, разработанный на основе FR-4.
Бумага из хлопкового волокна или бумага из древесной целлюлозы используется в качестве основной подложки, а ткань из стекловолокна используется в качестве подложки для поверхности. Бумага из стекловолокна в качестве основного материала и ткань из стекловолокна в качестве поверхностной подложки оба пропитаны плакированным медью ламинатом, изготовленным из огнестойкой эпоксидной смолы, которая называется CEM-3, и обычно молочно-белой.

Эти два типа CCL являются наиболее распространенными CCL на композитной основе. CEM-3 характеризуется низкой механической прочностью, пробивка и механическое сверление. Использование CEM-1 и CEM-3 вместо подложки FR-4 для изготовления двухсторонней печатной платы имеет высокую рентабельность. Он также широко используется во всем мире.

Свойства материала:

  • Воспламеняемость – UL-94V0;
  • Теплопроводность – до 0,8Вт/мК;
  • Тg – ~130℃;
  • Коэффициент теплового расширения – до Tg ~55 ppm/℃ / после Tg ~285 ppm/℃;
  • Прочность на изгиб – 300~400 МПа в продольном направлении / 200~300 МПа в поперечном направлении;
  • Тангенс потерь на частоте 1 МГц – 0,020;
  • Диэлектрическая проницаемость на частоте 1 МГц – 4,5~4,8;

Бумажный субстрат:

Обычные бумажные подложки в ламинированных печатных платах с медным покрытием делятся на бумажные подложки из фенольной смолы и бумажные подложки из эпоксидной смолы.

Фенольная бумажная основа – Изоляционный ламинат с фенольной смолой в качестве связующего и волокнистой бумагой из древесной массы в качестве армирования. CCL на основе фенольной бумаги, как правило, можно перфорировать, и он имеет преимущества низкой цены и низкой относительной плотности. Однако его рабочая температура ниже, а его влагостойкость и термостойкость несколько ниже, чем у подложек из эпоксидной стеклоткани.
Материал бумажной основы в основном относится к одностороннему ламинату с медным покрытием. Однако в последние годы также появились двухсторонние ламинаты с медным покрытием для переходных отверстий из серебряной пасты. Его способность препятствовать миграции ионов серебра выше, чем у обычного CCL на бумажной основе. FR-1 (огнестойкий) и XPC (негорючий) являются наиболее часто используемыми моделями CCL на бумажной основе.

Материал на основе эпоксидной бумаги –CCL на бумажной основе с эпоксидной смолой в качестве клеящего вещества. По сравнению с FR-1 его электрические и механические свойства несколько улучшены. Имя – fr-3. 

Полиимидный (PI) гибкий ламинат с медным покрытием:

PI является одним из высокомолекулярных органических полимеров с самой высокой термостойкостью. Это основной материал для изготовления гибких печатных плат из-за его мягкости и эффективности. FCCL является важной подложкой для гибких печатных плат (FPC), жестко-гибкие печатные платы, и ленточные упаковочные подложки. Он имеет отличительные особенности тонкой, легкой и гибкой конструкции. Его также можно использовать для динамической гибки, опрессовки и складывания, за исключением статической гибки. FCCL также делится на трехслойный гибкий ламинат с медным покрытием с клеем (3L-FCCL) и двухслойный гибкий ламинат с медным покрытием без клея (2L-FCCL). По сравнению с 3L-FCCL, 2L-FCCL имеет характеристики лучшей термостойкости, лучшая размерная стабильность, более высокая прочность сцепления, более тонкая форма и лучшее сопротивление складыванию.

Свойства материала:

  • Прочность на растяжение – ~72 МПа;
  • Воспламеняемость – UL-94V0;
  • Коэффициент теплового расширения – до Tg ~55 ppm/℃ / после Tg ~149 ppm/℃;
  • Tg – >250℃;
  • Теплопроводность – ~0,2Вт/мК;
  • Диэлектрическая проницаемость на частоте 1 МГц – 4,2;
  • Тангенс потерь на частоте 1 МГц – 0,018;

Подложка из специальной смолы из стекловолокна:

С развитием технологий, различные требования также стали диверсифицированными. Затем из ламинированной подложки с медным покрытием было изготовлено множество подложек из специальной смолы из стекловолокна, основной целью которых было достижение более высоких диэлектрических свойств и высокой термостойкости. полиимидная смола (PI), цианатэфирная смола (CE), политетрафторэтиленовая смола (PTFE), обычно используются бисмалеимидная триазиновая смола (BT), термореактивная полифениленэфирная смола (PPE) или PPO. Большинство смол обладают высокой термостойкостью (высокая Tg), низким водопоглощением, низкой диэлектрической проницаемостью и тангенсом угла диэлектрических потерь.
Они являются отличным решением для особых требований или требовательных микроволновых/радиочастотных продуктов. Но есть относительно высокие производственные затраты.

Благодаря более чем десятилетнему упорному труду и накоплению опыта, JHDPCB вносит свой вклад в индустрию печатных плат со своими преимуществами и стремлением к постоянному совершенствованию. Универсальная линия по производству печатных плат сертифицирована по ISO 9001, UL и RoHS и полностью способна предоставлять высококачественные и экологически чистые услуги по сборке печатных плат и печатных плат по конкурентоспособным ценам. Если вам нужно узнать больше об индустрии печатных плат, Пожалуйста, подпишитесь, чтобы связаться с нашими профессиональными клиентами для консультации. 

Получите расчет стоимости печатной платы сейчас

Откройте высококачественные услуги по производству печатных плат в JHDPCB

Leave a Comment