El laminado de cobre revestido (CCL) es un material fundamental en la producción de placas de circuito impreso (PCB). Consta de un sustrato aislante, generalmente fabricado con materiales como papel, tela de vidrio tejido o materiales compuestos, impregnado con resina y unido a la lámina de cobre mediante prensado en caliente. El CCL juega un papel vital en las PCB al garantizar la conductividad eléctrica, el aislamiento y el soporte mecánico, lo que afecta en última instancia la velocidad de transmisión, la pérdida de energía y la impedancia característica de la PCB. Como material clave en la industria electrónica, el CCL se utiliza ampliamente en diversos campos como computadoras, teléfonos móviles, telecomunicaciones, aeroespacial y automotriz.
Estructura del laminado de cobre revestido
La estructura del CCL consta de tres componentes principales: Lámina de cobre, Sustrato, Adhesivo.
Lámina de cobre
La lámina de cobre es un material crítico para la producción de CCL, proporcionando alta conductividad eléctrica y buena soldabilidad. La lámina de cobre debe tener una pureza de al menos el 99,8% y una variación de espesor de no más de ±5 µm. Las láminas de cobre más delgadas son ideales para fabricar PCB de alta densidad con circuitos complejos.
Sustrato
La capa aislante se fabrica con resinas sintéticas y materiales de refuerzo. Las resinas comunes incluyen fenólica, epoxi y PTFE. Los materiales de refuerzo como papel o tela determinan las propiedades mecánicas del sustrato, como la resistencia al soldar y la resistencia a la flexión.
Adhesivo
El adhesivo asegura que la lámina de cobre esté firmemente unida al sustrato. Las propiedades del adhesivo son cruciales para determinar la resistencia al despegue del laminado y la calidad general.
Tipos de laminado de cobre revestido
Los CCL se pueden clasificar según varios criterios, incluyendo rigidez mecánica, tipo de resina, materiales aislantes y resistencia al fuego:
| Category | Description |
|---|---|
| By Rigidity | Rigid CCL, Flexible CCL |
| By Resin Type | Phenolic Resin CCL, Epoxy Resin CCL, and Polyimide Resin CCL |
| By Insulating Material | Organic Resin-based CCL, Metal-based CCL, Ceramic-based CCL |
| By Thickness | 0.8mm to 3.2mm, less than 0.78mm (without copper) |
| By Fire Resistance | UL94 standards, UL-94V0 (highest level) |
| By Thermal and Dielectric Properties | High Tg CCL, Low Dk/Low Df CCL |
Materiales del laminado de cobre revestido
Lámina de cobre
El material conductor primario en los CCL, el cobre en foil, puede depositarse electroquímicamente (ED) o calcinarse por rodillos (RA). El cobre ED se utiliza típicamente en PCBs rígidos, mientras que el cobre RA es común en PCBs flexibles.
Resinas
- Resina epoxi: La resina más común utilizada para los CCL debido a su excelente aislamiento eléctrico, resistencia al calor y propiedades mecánicas.
- Polimida: Conocida por su mayor estabilidad térmica y mecánica, a menudo utilizada para aplicaciones de alto rendimiento o de alta temperatura.
Tejido de fibra de vidrio
El tejido de fibra de vidrio proporciona una excelente resistencia mecánica, aislamiento eléctrico y estabilidad térmica. Varios tipos de tejido de fibra de vidrio, como 106, 1080 y 2116, se utilizan según la aplicación requerida, incluyendo circuitos de alta frecuencia.
Proceso de producción del laminado de cobre recubierto
El proceso de producción de un CCL implica varios pasos clave:
- Preparación de la resina: La resina se mezcla a la consistencia deseada.
- Aplicación de la resina: La resina se aplica al material de refuerzo.
- Encolado: El material recubierto de resina se capa con foil de cobre y se somete a calor y presión para unirlos.
- Corte e inspección: Después del encolado, el CCL se corta a medida y se inspecciona para la calidad.
El proceso general asegura que el foil de cobre esté firmemente unido al sustrato, resultando en un laminado conductor fuerte que forma la base para la fabricación de PCB.
Tendencias futuras en la industria de los laminados de cobre recubierto
La industria CCL está evolucionando en respuesta a diversos avances tecnológicos y consideraciones ambientales:
Sin plomo y sin halógenos: Debido a las regulaciones ambientales, especialmente en la UE, la demanda de CCLs sin plomo y sin halógenos ha aumentado. Estos materiales requieren temperaturas más altas para la soldadura, lo que supone un desafío en términos de estabilidad térmica y técnicas de fabricación.
Aplicaciones de alta frecuencia y alta velocidad: Con el auge de 5G y otras tecnologías de comunicación de alta velocidad, existe una creciente demanda de CCLs con una constante dieléctrica (Dk) y un factor de disipación (Df) bajos. Estas propiedades son esenciales para mantener la integridad de la señal en circuitos de alta velocidad.
Materiales ligeros y delgados: A medida que la electrónica de consumo continúa evolucionando, existe cada vez más necesidad de CCLs más delgados, ligeros y compactos, especialmente en dispositivos como teléfonos inteligentes y wearables.
Conclusión
El laminado de cobre revestido (CCL) es un material indispensable en la fabricación de PCB, y su composición y propiedades impactan significativamente el rendimiento y la fiabilidad de los dispositivos electrónicos. A medida que la tecnología avanza, los CCLs están mejorando continuamente para satisfacer las demandas de aplicaciones de alta velocidad y alta frecuencia, al tiempo que se abordan las preocupaciones ambientales. El futuro de los CCLs probablemente se centrará en las innovaciones en las propiedades de los materiales, los procesos de fabricación y la sostenibilidad ambiental.
