Медно-пластиковый ламинат (CCL) является основным материалом в производстве печатных плат (PCB). Он состоит из изолирующей подложки, обычно изготовленной из таких материалов, как бумага, стекловолокно или композитные материалы, пропитанной смолой и соединенной с медной фольгой посредством термопрессования. CCL играет важную роль в печатных платах, обеспечивая электропроводность, изоляцию и механическую поддержку, что в конечном итоге влияет на скорость передачи, потери энергии и характеристический импеданс печатной платы. Как ключевой материал в электронной промышленности, CCL широко используется в различных областях, таких как компьютеры, мобильные телефоны, телекоммуникации, аэрокосмическая и автомобильная промышленность.
Структура ламината с медным покрытием
Структура CCL состоит из трех основных компонентов: медная фольга, подложка, клей.
Медная фольга
Медная фольга является важным материалом для производства CCL, обеспечивая высокую электропроводность и хорошую паяемость. Медная фольга должна иметь чистоту не менее 99,8% и отклонение по толщине не более ±5 мкм. Более тонкая медная фольга идеально подходит для производства печатных плат высокой плотности со сложными схемами.
Субстрат
Изолирующий слой изготавливается из синтетической смолы и армирующих материалов. К распространенным смолам относятся фенольные, эпоксидные и PTFE. Армирующие материалы, такие как бумага или ткань, определяют механические свойства подложки, например, сопротивление пайке и прочность на изгиб.
Клей
Клей обеспечивает прочное соединение медной фольги с подложкой. Свойства клея имеют решающее значение для определения прочности ламината на отрыв и его общего качества.
Типы ламината с медным покрытием
CCL можно классифицировать по различным критериям, включая механическую жесткость, тип смолы, изоляционные материалы и огнестойкость:
| 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 |
Медные ламинированные материалы
Медная фольга
Основной проводящий материал в CCL, медная фольга, может быть нанесена методом электроосаждения (ED) или прокатана и отжигана (RA). Медь ED обычно используется в жестких печатных платах, а медь RA — в гибких печатных платах.
Смоляные материалы
- Эпоксидная смола: наиболее распространенная смола, используемая для CCL благодаря своим превосходным электроизоляционным, термостойким и механическим свойствам.
- Полиимид: известен своей высокой термической и механической стабильностью, часто используется в высокопроизводительных или высокотемпературных приложениях.
Стекловолоконная ткань
Стекловолокно обладает превосходной механической прочностью, электроизоляцией и термостойкостью. В зависимости от требуемого применения, в том числе в высокочастотных цепях, используются различные типы стекловолоконной ткани, такие как 106, 1080 и 2116.
Процесс производства ламината с медным покрытием
Процесс производства CCL включает в себя несколько ключевых этапов:
- Подготовка смолы: смола смешивается до достижения желаемой консистенции.
- Нанесение смолы: смола наносится на армирующий материал.
- Ламинирование: материал, покрытый смолой, покрывается медной фольгой и подвергается воздействию тепла и давления для их соединения.
- Резка и проверка: после ламинирования CCL разрезается по размеру и проверяется на качество.
Весь процесс гарантирует надежное соединение медной фольги с подложкой, в результате чего получается прочный, электропроводящий ламинат, который является основой для производства печатных плат.
Будущие тенденции в отрасли производства ламината с медным покрытием
Отрасль производства печатных плат развивается в ответ на различные технологические достижения и экологические соображения:
Безсвинцовые и безгалогенные: в связи с экологическими нормами, особенно в ЕС, резко возрос спрос на безсвинцовые и безгалогенные CCL. Эти материалы требуют более высоких температур для пайки, что создает проблемы с точки зрения термической стабильности и технологий производства.
Высокочастотные и высокоскоростные приложения: с появлением 5G и других высокоскоростных технологий связи растет спрос на CCL с низкой диэлектрической проницаемостью (Dk) и низким коэффициентом рассеяния (Df). Эти свойства необходимы для поддержания целостности сигнала в высокоскоростных цепях.
Легкие и тонкие материалы: По мере развития бытовой электроники растет потребность в более тонких, легких и компактных CCL, особенно в таких устройствах, как смартфоны и носимые устройства.
Заключение
Медно-ламинированный материал (CCL) является незаменимым материалом в производстве печатных плат, его состав и свойства значительно влияют на производительность и надежность электронных устройств. По мере развития технологий CCL постоянно совершенствуются, чтобы удовлетворить требования высокоскоростных и высокочастотных приложений, а также решить экологические проблемы. Будущее CCL, вероятно, будет сосредоточено на инновациях в области свойств материалов, производственных процессов и экологической устойчивости.
