Tartalomjegyzék
A rézzel bevont rétegelt lemezek (CCL) kritikusan fontos anyag a oldalon. PCB gyártás. Mint az alapozó réteg a PCB-k, a CCL-ek biztosítják az alap mechanikai alátámasztást, valamint a rézrétegek közötti elektromos szigetelést. A CCL-technológia megértése kulcsfontosságú az elektromos teljesítmény és megbízhatóság optimalizálására törekvő PCB-tervezők és -gyártók számára.
Ez az útmutató átfogó áttekintést nyújt a CCL-ről anyagok, gyártási folyamatok, tulajdonságok, alkalmazások, és kiválasztási tényezők.
A rézbevonatú laminált lemezek megértése
A rézzel bevont laminátum egy megerősített dielektromos szubsztrátból áll, amelynek egyik vagy mindkét oldalára rézfóliát ragasztottak. Az erősítő anyag, jellemzően üvegszál vagy papír, mechanikai alátámasztást biztosít. A dielektromos szubsztrát elektromosan elszigeteli a rézrétegeket, lehetővé téve a PCB áramkörök kialakítását szelektíven, a következőkkel maratás a nem kívánt réz eltávolítása.
A CCL-ek szolgálnak a nyers anyag a nyomtatott áramköri lapok gyártásához szinte minden elektronikai termékben. A címről számítógépek és okostelefonok a címre. autóipari rendszerekben a CCL tulajdonságai közvetlenül befolyásolják a NYÁK és a végberendezés teljesítményét és képességeit. A megfelelő CCL kiválasztása kritikus fontosságú az elektromos, termikus, és mechanikai követelmények.
A rézzel bevont laminált lemezek típusai
A CCL-nek számos fajtája létezik anyagok rendelkezésre áll, hogy megfeleljen a különböző PCB tervezés szükségletek:
Mechanikai merevséggel
- Merev CCL-ek a maximális mechanikai szilárdság érdekében üvegszálas vagy üvegszövetes erősítést használjon. FR-4 és FR-5 gyakori merev CCL típusok.
- Rugalmas CCL-ek papír vagy véletlenszerű szálerősítés használata. Ezeket a használat során hajlításra és hajlításra képes flex PCB-khez használják.
Alapanyag szerint
- Üvegszálas CCL-ek epoxi vagy epoxi anyaggal impregnált üvegszövet erősítést használnak. poliimid gyanta. FR-4 a leggyakoribb üvegszálas CCL.
- Papír CCL-ek fenolgyantával ragasztott cellulózpapír erősítést használnak. Ezek olcsóbbak, de alacsonyabb a hőmérséklet-tűrésük.
- Összetett CCL-ek az üvegszövetet és a papírerősítést kombinálják a különleges teljesítményegyensúly elérése érdekében. A kompozit CCL-ek nagyobb szilárdságot biztosítanak, mint a papír, a tiszta üvegszálas anyagoknál alacsonyabb költségekkel.
- Kerámia vagy fémmag CCL-ek készülnek kerámia vagy fém hordozóanyagok kivételes termikus vezetőképesség. Ezeket a speciális CCL-eket a nagy teljesítményű elektronikában használják.
Gyanta anyag szerint
- Epoxi CCL-ek a legszélesebb körben használt gyantatípus, amely jó elektromos teljesítményt és kiegyensúlyozott tulajdonságokat kínál. FR-4 egy epoxi CCL.
- Fenolos CCL-ek olcsóbbak, de hőállóságuk alacsonyabb az epoxihoz képest. Gyakran használják őket a szórakoztató elektronikában, ahol a hőmérsékleti követelmények alacsonyabbak.
- Poliimid CCL-ek ellenállnak a magasabb hőmérsékleteknek és kiváló vegyszerállósággal rendelkeznek. Poliimid A CCL-eket igényes flex PCB-khez használják alkalmazások.
- PTFE CCLs politejsavgyantát használnak, hogy elérjék a legalacsonyabb dielektromos állandót minden anyag közül. A PTFE CCL-eket a nagyfrekvenciás analóg és RF alkalmazások.
Teljesítményjellemzők szerint
- Magas hőellenállás CCLs ellenáll a magas hőmérsékletnek és termikus ciklikusság, megelőzve a leválást és az elektromos meghibásodást. Speciális gyantarendszereket és erősítőanyagokat használnak.
- Alacsony dielektromos állandójú CCL-ek mint a PTFE, minimalizálják a jelveszteséget és a torzítást a nagyfrekvenciás analóg és RF áramkörökben.
- Szabályozott dielektromos állandó CCL segít elérni a célimpedancia-értékeket az illesztett impedanciájú sávok esetében.
- Alacsony veszteségű CCL-ek kerámia vagy kvarc töltőanyag használata a jelcsillapítás csökkentésére az RF lapokban.
- Nagyfrekvenciás CCLs úgy tervezték, hogy az elektromos integritást akár mmWave frekvenciákon is fenntartsák a 5G és radarrendszerek.
CCL anyagok és alkatrészek
Több anyagok a minőségi CCL-ek gyártása a nyomtatott áramköri lapok teljesítményére vonatkozó követelmények teljesítése érdekében:
Réz fólia
A rézfólia biztosítja a vezető rétegeket az áramkör kialakításához. A hengerelt réz nagyobb alakíthatósággal rendelkezik, míg a galvanizált fólia jobb vastagsági konzisztenciát biztosít. A fólia vastagsága 1/4 unciától (8,9 μm) 2 unciáig (70 μm) vagy még tovább terjed.
Prepreg
A prepreg olyan erősítőszövet, mint az üvegszövet, amelyet részlegesen kikeményített gyantával előimpregnáltak. Ez adja a CCL dielektromos réteg alapszerkezetét. A tulajdonságokat a szövet típusa és a gyanta kémiai összetétele határozza meg.
Megerősítő szövet
A 106, 2116 és 7628 típusú üvegszövetek méretstabilitást és nagy szilárdságot biztosítanak. A véletlenszerű üveg- vagy szintetikus szálas szőnyegek egyenletességet biztosítanak a vékony CCL-ekben. Papírerősítést is használnak.
Gyanta rendszerek
Az epoxi, poliimid, PTFE, cianátészter és más gyanták biztosítják a ragasztást, a nedvességállóságot és az elektromos szigetelést. A gyanta tulajdonságai erősen befolyásolják a CCL teljesítményét.
CCL gyártási folyamat
A minőségi, konzisztens tulajdonságokkal rendelkező CCL-ek gyártása a gyártási folyamatok gondos ellenőrzését igényli:
- Layup: A prepreg és a rézfólia rétegeinek egymásra helyezése a préskönyvben a kívánt CCL-szerkezet elérése érdekében. Az igazítás és a tájolás kritikus fontosságú.
- Laminálás: A hő és a nyomás összeolvasztja a prepreg gyantát és a kötőrétegeket, hogy egy egységes szerkezetet alkossanak. A gyanta áramlását és kikeményedését pontosan irányítják.
- Radírozás: A nemkívánatos rezet szelektíven eltávolítják maratással, hogy kialakítsák a nyomtatott áramköri áramköröket alkotó nyomvonalakat és betéteket.
- Fúrás: A nagy sebességű CNC-fúrók lyukakat készítenek az alkatrészvezetékek számára az egyes áramköri rétegeken és az összeköttetéseken keresztül.
- Galvanizálás: Az elektrolízis nélküli és elektrolitikus galvanizálás rézbevonattal bevonja a belső fúrófalakat a vezetőképesség érdekében a rétegek között.
- Tesztelés: A szigorú elektromos és mechanikai tesztek biztosítják, hogy a CCL-ek megfelelnek az IPC és más ipari szabványok által meghatározott előírásoknak.
Új trendek a CCL-ek terén
A CCL technológia folyamatosan fejlődik, hogy megfeleljen a feltörekvő PCB gyártás kihívások:
- Halogénmentes CCL-ek a bróm és a klór kiküszöbölése az európai és ázsiai környezetvédelmi előírásoknak való megfelelés érdekében. Használat utáni elégetésükkel elkerülhetők a káros melléktermékek.
- Ólommentes kompatibilis CCL-ek magasabb ón-ezüst-ezüst-réz forrasztási hőmérsékletet bírnak el, mint ólommentes forraszanyagok helyettesítik a hagyományos ón-ólom forraszanyagokat.
- Alacsony veszteségű anyagok tovább csökkenti a dielektromos veszteséget, hogy lehetővé tegye a több gigabites adatátviteli sebességet a szerverekben és hálózati hardverekben.
- Nagyfrekvenciás anyagok alacsonyabb dielektromos állandó és veszteségtangens az mmWave támogatásához 5G vezeték nélküli infrastruktúra 100 GHz-ig terjedő frekvenciákon.
A CCL-ek alkalmazása
A CCL-technológia minden elektronikai ágazatban létfontosságú szerepet tölt be:
- Szórakoztató elektronika: A CCL-eket széles körben használják számítógépekben, okostelefonokban, háztartási készülékekben, viselhető eszközökben és még sok másban. A nagyfrekvenciás anyagok támogatják 5G adatsebesség.
- Autóipar: A merev CCL-ek ellenállnak a rezgésnek, míg a hajlékony CCL-ek megkönnyítik a 3D áramkörök útvonalvezetését. A szigorúbb biztonsági követelmények nagyobb megbízhatóságot követelnek meg.
- Repülőgépipar és védelem: A robusztus, magas hőmérsékletű CCL-ek megfelelnek az avionikai kihívásoknak. A radarok alacsony veszteségű anyagokat tartalmaznak.
- Orvosi: A beültethető eszközök rugalmas CCL-eket használnak a fáradás elkerülése érdekében merev PCB-k. Szigorú protokollok biztosítják a biokompatibilitást.
- 5G Infrastruktúra: Az alacsony veszteségű PTFE és szénhidrogén-kerámia CCL-ek lehetővé teszik a masszív MIMO sugárformáló antennákat és mmWave tömböket.
- IoT Eszközök: A több réteget tartalmazó miniatűr CCL-ek biztosítják az összeköttetést kis méretű formájú eszközökben, például órákban, érzékelőkben stb.
CCL előírások és szabványok
A szigorú szabványok biztosítják a minőséget, a következetességet és a megbízhatóságot:
- IPC-4101 - Irányelvek a CCL alapgyártási folyamatokhoz
- IPC-4202 - CCL kezelési eljárások a következőkhöz PCB gyártás
- IPC-TM-650 - Vizsgálati módszerek a CCL tulajdonságok mérésére
- UL és RoHS - Gyúlékonysági besorolások és veszélyes anyagokra vonatkozó korlátozások
- ASTM D1867 - A CCL anyagokra vonatkozó előírások típusonként
- IPC-4552 - Dielektromos anyagokra vonatkozó előírások, beleértve a CCL-eket is
A megfelelő CCL kiválasztása
A CCL-ek kiválasztása a nyomtatott áramkörtől függ, termikus, és mechanikai követelmények:
- Elektromos: A dielektromos állandó, a veszteségtangens, a szivárgási áram és az átütési feszültség elsődleges szempontok a digitális és RF lapok esetében.
- Fizikai: A vastagság állandósága, a méretstabilitás, az üvegesedési hőmérséklet és a fúrhatóság befolyásolja a gyárthatóságot.
- Mechanikus: A szilárdságnak, modulusnak, alakíthatóságnak és a hámlási tapadásnak ellen kell állnia a következőknek PCB összeszerelés és szolgáltatás rakományok.
- Vegyi anyag: Az égésgátlás, az oldószerállóság és a nedvességfelvétel határozza meg a NYÁK megbízhatóságát a különböző működési környezetekben.
- Termikus: Maximális üzemi hőmérséklet, termikus vezetőképessége és a rézzel való CTE kompatibilitás megakadályozza a túlmelegedésből eredő meghibásodást.
Következtetés
A rézbevonatú laminált technológia, amely minden nyomtatott áramköri lap alapját képezi, folyamatosan alkalmazkodik a fejlődő igényekhez. A CCL anyagok, tulajdonságok, gyártási folyamatok és alkalmazások megértésével a NYÁK tervezők kiválaszthatják az optimális CCL-t a végtermék költség-, teljesítmény- és megbízhatósági céljainak eléréséhez.
A szakértő CCL-beszállítókkal együttműködve az OEM-gyártók a legújabb anyaginnovációkat kihasználva versenyelőnyre tehetnek szert elektronikus rendszereik és eszközeik terén.
GYIK
A1: Néhány kulcsfontosságú CCL-vizsgálat a dielektromos állandó, a disszipációs tényező, a lehúzási szilárdság, a szakítószilárdság, a CTE, az éghetőség, a nedvességfelvétel és a fúrhatóság.
A2: A nagy sebességű CNC-fúrógépek kis átmérőjű volfrámkarbid fúrószárakat használnak az összehangolt NYÁK-rétegekbe történő precíz furatok fúrásához.
A3: A Flex CCL-ek olyan anyagokat használnak, mint a poliimid gyanta és a papír erősítés, amelyek lehetővé teszik az anyag fáradásmentes hajlítását és hajlítását.
A4: A kerámiarészecskék csökkentik a dielektromos veszteséget, megakadályozva a jelveszteséget még nagyon magas, akár 100 GHz-es frekvenciákon is.
A5: Az olyan tényezők, mint a dielektromos tulajdonságok, a hőtűrés, a szilárdság, a fúrhatóság és a költségek egyensúlyban vannak az elektromos, mechanikai és költségvetési igények kielégítése érdekében.
KAPCSOLATFELVÉTEL
Hungarian 
English 
Italian