O laminado revestido de cobre (CCL) é um material fundamental na produção de placas de circuito impresso (PCBs). Consiste num substrato isolante, geralmente feito de materiais como papel, tecido de fibra de vidro ou materiais compostos, impregnado com resina e ligado a uma folha de cobre através de prensagem a quente. O CCL desempenha um papel vital nas PCBs, garantindo condutividade elétrica, isolamento e suporte mecânico, afetando, em última instância, a velocidade de transmissão, a perda de energia e a impedância característica da PCB. Como material essencial na indústria eletrônica, o CCL é amplamente utilizado em vários campos, como computadores, telefones celulares, telecomunicações, indústria aeroespacial e automotiva.
Estrutura do laminado revestido de cobre
A estrutura do CCL consiste em três componentes principais: folha de cobre, substrato e adesivo.
Folha de cobre
A folha de cobre é um material essencial para a produção de CCL, proporcionando alta condutividade elétrica e boa soldabilidade. A folha de cobre deve ter uma pureza de pelo menos 99,8% e uma variação de espessura não superior a ±5µm. Folhas de cobre mais finas são ideais para a fabricação de PCBs de alta densidade com circuitos complexos.
Substrato
A camada isolante é feita de resina sintética e materiais de reforço. As resinas comuns incluem fenólica, epóxi e PTFE. Materiais de reforço, como papel ou tecido, determinam as propriedades mecânicas do substrato, como resistência à soldagem e resistência à flexão.
Adesivo
O adesivo garante que a folha de cobre fique firmemente colada ao substrato. As propriedades do adesivo são cruciais para determinar a resistência ao descolamento e a qualidade geral do laminado.
Tipos de laminados revestidos com cobre
Os CCLs podem ser classificados com base em vários critérios, incluindo rigidez mecânica, tipo de resina, materiais de isolamento e resistência ao fogo:
| 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 |
Materiais laminados revestidos de cobre
Folha de cobre
O principal material condutor em CCLs, a folha de cobre, pode ser eletrodepositado (ED) ou laminado e recozido (RA). O cobre ED é normalmente utilizado em PCB rígidos, enquanto o cobre RA é comum em PCB flexíveis.
Materiais de resina
- Resina epóxi: A resina mais comum usada para CCL devido ao seu excelente isolamento elétrico, resistência ao calor e propriedades mecânicas.
- Poliimida: Conhecida por sua maior estabilidade térmica e mecânica, frequentemente utilizada para aplicações de alto desempenho ou alta temperatura.
Tecido de fibra de vidro
A fibra de vidro oferece excelente resistência mecânica, isolamento elétrico e estabilidade térmica. Vários tipos de tecido de fibra de vidro, como 106, 1080 e 2116, são usados com base na aplicação necessária, incluindo circuitos de alta frequência.
Processo de produção de laminado revestido de cobre
O processo de produção do CCL envolve várias etapas importantes:
- Preparação da resina: A resina é misturada até atingir a consistência desejada.
- Aplicação da resina: A resina é aplicada ao material de reforço.
- Laminação: O material revestido com resina é revestido com folha de cobre e submetido a calor e pressão para unir as camadas.
- Corte e inspeção: Após a laminação, o CCL é cortado no tamanho desejado e inspecionado quanto à qualidade.
O processo geral garante que a folha de cobre seja firmemente unida ao substrato, resultando em um laminado forte e eletricamente condutor que forma a base para a fabricação de PCB.
Tendências futuras na indústria de laminados revestidos de cobre
A indústria de CCL está evoluindo em resposta a vários avanços tecnológicos e considerações ambientais:
Sem chumbo e sem halogênio: devido às regulamentações ambientais, especialmente na UE, a demanda por CCLs sem chumbo e sem halogênio aumentou. Esses materiais requerem temperaturas mais altas para soldagem, o que representa desafios em termos de estabilidade térmica e técnicas de fabricação.
Aplicações de alta frequência e alta velocidade: Com o surgimento do 5G e outras tecnologias de comunicação de alta velocidade, há uma demanda crescente por CCLs com baixa constante dielétrica (Dk) e baixo fator de dissipação (Df). Essas propriedades são essenciais para manter a integridade do sinal em circuitos de alta velocidade.
Materiais leves e finos: À medida que os eletrônicos de consumo continuam a evoluir, há uma necessidade crescente de CCLs mais finos, leves e compactos, especialmente em dispositivos como smartphones e wearables.
Conclusão
O laminado revestido de cobre (CCL) é um material indispensável na fabricação de PCB, com sua composição e propriedades impactando significativamente o desempenho e a confiabilidade dos dispositivos eletrônicos. À medida que a tecnologia avança, os CCLs estão melhorando continuamente para atender às demandas de aplicações de alta velocidade e alta frequência, ao mesmo tempo em que abordam as preocupações ambientais. O futuro dos CCLs provavelmente se concentrará em inovações nas propriedades dos materiais, processos de fabricação e sustentabilidade ambiental.
