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¿Qué es la placa de circuito impreso de lámina de cobre? Proceso y características (2023)

Vistas: 610 Escrito por: Editor del sitio Hora de publicación: 2023-04-26 Origen: Planta

Por supuesto, el patrón del tablero está hecho de cobre. Hablaremos del cobre utilizado para placas de circuito.

PCB de lámina de cobre

Se utilizan dos tipos de láminas de cobre para el cobre utilizado en los sustratos. Uno es "lámina de cobre electrolítico" que se utiliza para tableros rígidos, y el otro es "lámina de cobre laminado" que se utiliza para tableros flexibles y de alta corriente.

Lámina de cobre electrodepositada

La lámina de cobre electrodepositada se fabrica energizando un baño de sulfato de cobre (Sn2SO4) y procesando el cobre depositado en el cátodo (acero inoxidable, etc.) en una lámina. La hoja de cobre del lado del cátodo se convierte en la superficie del sustrato, y el otro lado se vuelve áspero mediante un grabado suave y entra en contacto con el material base.

El propósito de la rugosidad es mejorar la adhesión al material base. La resina en sí se adhiere fácilmente con resina epoxi, pero al unirse con resina fenólica, no tiene propiedades adhesivas, por lo que se utiliza un adhesivo para unir. Por otro lado, la lámina de cobre laminada se fabrica calentando un lingote con una pureza del 99.9 % o superior y luego laminándola.

Lámina de cobre electrolítico

La lámina de cobre electrolítico se usa para tableros rígidos ordinarios, y la lámina de cobre enrollada se usa para tableros flexibles y láminas de cobre de más de 3 onzas.

Dado que la resina y el metal están pegados, es un lugar para preocuparse por si está firmemente unido. La norma prescribe el método de prueba para la resistencia al pelado de la fuerza de unión entre la resina y la lámina de cobre. Establece que la prueba debe realizarse a temperatura ambiente, después de soldar y durante el calentamiento. Consulte el estándar JIS para obtener más información.

Recientemente, ha habido casos en los que se han utilizado materiales base fabricados en el extranjero. Aún así, en algunos casos, la fuerza de adhesión entre el cobre y el material base y varias otras propiedades son inferiores a las domésticas.

El material es realmente barato, pero si lo usa, preste atención a las características y datos de confiabilidad del sustrato. Es posible que figure en el catálogo de materiales, por lo que es una buena idea comprobarlo.

El espesor de la lámina de cobre.

El grosor de la lámina de cobre es principalmente de 18 um, 35 um y 70 um. 18um se usa a menudo para tableros de doble cara enchapados con cobre en la fabricación de tableros en bruto, la capa superficial de tableros multicapa, etc., y 35um se usa para tableros de un solo lado que no están enchapados, las capas internas de tableros multicapa y patrones con altos valores de corriente.

 PCB de lámina de cobre

 70um se usa mucho. Además, los delgados como 12 um (9 um) se usan para patrones de ultra alta densidad como tableros de construcción y los gruesos como 105 um se usan para patrones de alta corriente.

 La lámina de cobre más gruesa también se usa para tableros con grandes corrientes. Un pie2 de lámina de cobre de 35 um de espesor pesa 1 onza (305 g), por lo que llamamos lámina de cobre de 35 um 1 onza de cobre. 18umμ es 1/2 onza, 70umμ es 2 onzas. Recientemente, el precio del cobre se ha disparado y el precio del sustrato parece estar repuntando.

En el pasado, el material de 70 um se usaba a menudo para la fuente de alimentación y GND (capa interna) de placas multicapa, pero recientemente, el material de 35 um también se ha usado con bastante frecuencia.

Consejo de reducción de costos

Mencioné los datos de evaluación de confiabilidad del "sustrato" en otra columna el otro día, pero ¿qué pasa con la confiabilidad del "material base"? Como mencioné en la sección anterior, aunque el método de fabricación del material base sea el mismo, el rendimiento difiere según la empresa fabricante.

Por ejemplo, con la expansión de las necesidades de sustratos de alta resistencia al calor, se han desarrollado materiales FR-4, que son más baratos que los sustratos de resina BT convencionales y tienen una Tg (temperatura de transición vítrea) alta, y las empresas de materiales base están trabajando para diferenciarse.

1. Material del núcleo, laminado revestido de cobre

El laminado revestido de cobre, o CCL (Copper Clad Laminate), es un material base para la fabricación de placas de circuito impreso. Los laminados revestidos de cobre se fabrican impregnando tela de vidrio (tela de vidrio) tejida con fibra de vidrio altamente aislante con resina. Después de eso, se fabrica una lámina de resina en forma de placa mediante procesamiento térmico y se coloca una lámina de cobre en la parte superior e inferior de la misma, y ​​se completa calentando y presionando con una máquina de prensa.

La capacidad de estiramiento, la fuerza, la resistencia al calor y la baja constante dieléctrica de la tela de vidrio varían según la composición y el tejido del vidrio y la composición y cantidad de la resina impregnada. Por lo tanto, este laminado revestido de cobre es el más importante para las características de las placas de circuito impreso.

Los laminados revestidos de cobre económicos generalmente usan tela de vidrio y resina altamente versátiles. Es necesario elegir tela y resina.

Los laminados revestidos de cobre no son fabricados por fabricantes de sustratos, sino que se compran a fabricantes de materiales químicos que se especializan en la fabricación de laminados revestidos de cobre.

2. Material de resina semicurado, preimpregnado

Aunque no es necesario para un tablero de dos caras, para un tablero multicapa de cuatro o más capas se requiere un material aislante llamado prepreg (PP).

Este preimpregnado es una lámina de resina hecha impregnando tela de vidrio con resina y curándola hasta un estado semicurado. Al fabricar un tablero multicapa, si se aplica calor y presión a un laminado revestido de cobre con preimpregnados apilados en la parte superior e inferior del laminado revestido de cobre y luego intercalado entre láminas de cobre, la resina semicurada del preimpregnado se volverá a fundir. y convertirse en adhesivo.

 PCB de lámina de cobre

Al igual que con los laminados revestidos de cobre, la composición y el tejido de la tela de vidrio y la composición y la cantidad de mezcla de la resina impregnada afectan la capacidad de estiramiento, la fuerza, la resistencia al calor y la baja constante dieléctrica del preimpregnado. Es necesario seleccionar el tipo con el tablero y establecer

Los fabricantes de placas de circuito describen Prepreg como PP y, a menudo, abreviado como "Puri".

3. Se requiere lámina de cobre para patrones de circuito

El patrón de circuito de la placa de circuito (capa conductora) que conduce la electricidad está hecho de lámina de cobre. La hoja de cobre es como la versión de cobre de la hoja de aluminio y está hecha de hoja de cobre electrolítico con una pureza del 99.8 % o superior hecha por electrólisis.

Un lado de la lámina de cobre hecha por electrólisis tiene un tratamiento superficial para mejorar la adhesión con la resina. La superficie tratada es rugosa con finas irregularidades, y estas finas irregularidades mejoran la adhesión al preimpregnado.

La lámina de cobre utilizada para sustratos tiene varios espesores según la aplicación. Por ejemplo, una lámina de cobre de 35 µm de espesor se usa para circuitos analógicos con una ampacidad relativamente alta, y una lámina de cobre de 18 µm de espesor se usa para circuitos digitales. Incluso se han utilizado láminas de cobre más delgadas en circuitos digitales recientes.

4. Tinta resistente a la soldadura que protege la superficie

La tinta resistente a la soldadura es una tinta aislante que protege la superficie de las placas de circuito impreso. La soldadura es resistente a la soldadura y resiste, y evita que la soldadura se adhiera a otras áreas que no sean el área de montaje cuando se montan piezas en una placa de circuito impreso. También protege permanentemente los patrones de circuito en la placa de la humedad, el calor y el polvo y mantiene el aislamiento.

La tinta resistente a la soldadura es una tinta que reacciona a la luz y se semicura y finalmente se cura mediante un tratamiento térmico. A diferencia de la tinta normal, reacciona a la luz y al calor, por lo que debe manejarse con cuidado.

Además del color, características como alta resistencia al calor, soporte de microfabricación, soporte de flexibilidad, etc., varían dependiendo de la diferencia en los materiales químicos contenidos en la tinta. Por lo tanto, se utilizan tintas resistentes a la soldadura con características completamente diferentes para los sustratos de automóviles y teléfonos inteligentes.

5. Resumen

Los materiales básicos para placas de circuito impreso son los cuatro tipos anteriores, pero es necesario seleccionar el tipo adecuado según las características requeridas para el tablero. Solo hay docenas de fabricantes de laminados revestidos de cobre, y cada empresa tiene docenas de líneas de productos. Hay infinitas combinaciones, por lo que sería buena idea consultar con el fabricante de la placa y decidir.


Sobre el Autor

Soy el supervisor de ingeniería y ventas que trabaja en Victorypcb desde 2015. Durante los últimos años, he sido responsable de todas las exposiciones en el extranjero como EE. UU. (IPC Apex Expo), Europa (Munich Electronica) y Japón (Nepcon), etc. Nuestra fábrica fundada en 2005, ahora tenemos 1521 clientes en todo el mundo y ocupamos muy buena reputación entre ellos.

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