Met koper bekleed laminaat: belangrijke factoren die u moet weten

Koper bekleed laminaat: uitleg

Dit is een materiaal dat in hars wordt gedrenkt met elektronische glasvezels of ander versterkend materiaal om een ​​koperlaag te vormen. Het wordt gevormd door koperfolie aan beide zijden van met hars geïmpregneerde glasvezelplaten te lamineren. Dit bimetaalproduct, dat in de draadindustrie wordt gebruikt, combineert de hoge mechanische sterkte van staal met de geleidbaarheid en corrosiebestendigheid van koper. De unieke eigenschappen van koperlaminaat maken het onmisbaar in de moderne elektronica, waar het essentiële ondersteuning en bescherming biedt aan circuitcomponenten.

Classificatie van met koper bekleed laminaat

CCL kan worden geclassificeerd op basis van verschillende criteria, zoals de mechanische stijfheid van de laminaten, verschillende isolatiematerialen en -structuren, vlamvertragende kwaliteit, versterkingsmaterialen van de laminaten en de dikte van de laminaten. Mechanische stijfheid bepaalt het vermogen van het laminaat om fysieke belasting te weerstaan, terwijl verschillende isolatiematerialen en -structuren de elektrische prestaties beïnvloeden. Vlamvertragende kwaliteit zorgt ervoor dat het materiaal bestand is tegen ontbranding en de verspreiding van vuur beperkt. Versterkingsmaterialen verbeteren de sterkte en duurzaamheid van het laminaat. De dikte van de laminaten wordt geselecteerd op basis van de specifieke vereisten van het elektronische apparaat.

Soorten met koper bekleed laminaat

Met koper beklede laminaten zijn onvermijdelijk behoorlijk nodig en belangrijk bij de productie van elektronische apparaten. Hier zijn enkele soorten met koper bekleed laminaat en hun beschrijving.

Stijf, met koper bekleed laminaat

Gebruikt bij de productie van harde of stijve printplaten. Het wordt veel gebruikt bij de vervaardiging van standaard PCB-types zoals + en CEM-1, bekend om hun duurzaamheid en stabiliteit. Dit type laminaat biedt een solide en inflexibele basis.

Flexibel, met koper bekleed laminaat

Veel gebruikt bij de productie van (FCCL) en (FPC). Dit type laminaat is ontworpen om te buigen en te vervormen , waardoor het ideaal is voor toepassingen waarbij de printplaat in krappe ruimtes moet passen of met het apparaat moet meebewegen, zoals in mobiele telefoons, wearables en flexibele elektronica.

Op papier gebaseerd bekleed laminaat

Het wordt vaak gebruikt bij de productie van XPC , een populaire lijn van barebones computers en behuizingen. Dit type laminaat wordt gekozen vanwege de kosteneffectiviteit en de adequate prestaties in eenvoudigere elektronische toepassingen.

Op glasvezeldoek gebaseerd, met koper bekleed laminaat

Ze worden veel gebruikt bij de productie van robuuste printplaten, zoals FR-4 en FR-5. Dit laminaat combineert de sterkte van glasvezeldoek met de geleidende eigenschappen van koper, wat zorgt voor uitstekende mechanische stabiliteit en betrouwbaarheid.

Speciaal materiaal Basis met koper bekleed laminaat

Ze worden gebruikt voor de productie van CCL's op metaal- en keramische basis . Deze laminaten bevatten unieke materialen om specifieke eigenschappen te verbeteren, zoals warmteafvoer bij laminaten op metaalbasis of elektrische isolatie bij laminaten op keramische basis.

Laag CTE koper bekleed laminaat

Ontworpen om uitzetting en krimp als gevolg van temperatuurveranderingen te minimaliseren. Deze stabiliteit is cruciaal in elektronische toepassingen met hoge precisie, waarbij zelfs kleine dimensionale veranderingen de prestaties kunnen beïnvloeden.

Koperbekleed laminaat met hoge hittebestendigheid

Gemaakt om hoge temperaturen te weerstaan ​​zonder te degraderen. Dit type laminaat is ideaal voor toepassingen in omgevingen waar warmte een belangrijke factor is, zoals in vermogenselektronica of hoogwaardige computersystemen.

Lage diëlektrische constante met koper bekleed laminaat

Ideaal voor elektronische toepassingen met hoge frequenties . De lage diëlektrische constante zorgt voor een snellere signaaloverdracht en betere algehele prestaties in apparaten zoals antennes , radiofrequentiecircuits en communicatiesystemen.

Dun, met koper bekleed laminaat

Een type kopergecoat laminaat met een dikte van 0.5 mm of minder. Het wordt gebruikt in toepassingen waar ruimte en gewicht cruciale factoren zijn. Dit type laminaat komt veel voor in compacte en lichtgewicht elektronische apparaten, zoals smartphones, tablets en wearables.

Wat maakt een uitstekende CCL?

Een uitstekend met koper bekleed laminaat moet er vlak en glad uitzien, waardoor een onberispelijk oppervlak wordt gegarandeerd voor de nauwkeurige vervaardiging van PCB's. Grootte is cruciaal omdat met koper beklede laminaten het basismateriaal van printplaten zijn en ze moeten voldoen aan de maatvereisten die overeenkomen met PCB's om compatibiliteit en functionaliteit te garanderen. Een uitstekend met koper bekleed laminaat, gemaakt van een composiet van koper en hars, werkt efficiënt in elektronische circuits en zorgt voor essentiële geleiding en isolatie. Bovendien moet het gemaakt zijn van hoogwaardige producten, waaronder superieur koper en premium hars, om duurzaamheid, betrouwbaarheid en optimale prestaties in elektronische toepassingen te garanderen.

Analyse van koperbekledingsgegevens

Om de prestaties van koperbekleding in elektronische toepassingen te begrijpen, is een grondige data-analyse nodig om de relaties tussen verschillende kritische factoren bloot te leggen. Fabrikanten moeten de hechtlaag, afpelsterkte, dikte en alle gegevens controleren die van invloed zijn op de kwaliteit van met koper bekleed laminaat.

Hechtlaag en afpelsterkte

Polytetrafluorethyleen is moeilijk direct met koperfolie te verlijmen, daarom is een geschikte hechtlaag nodig. Gefluoreerd ethyleenpropyleen en perfluoralkoxyalkanen zijn twee materialen die voor dit doel worden overwogen. Perfluoralkoxyalkanen hebben vergelijkbare mechanische en elektrische eigenschappen als polytetrafluorethyleen, maar het vloeit en blijft beter plakken als het gesmolten is. Wanneer films van perfluoralkoxy en gefluoreerd ethyleenpropyleen worden vergeleken, is gefluoreerd ethyleenpropyleen echter gladder en stabieler. Gefluoreerd ethyleenpropyleen is veel sterker en betrouwbaarder als hechtlaag dan perfluoralkoxyalkanen.

Dikte van de hechtlaag en afpelsterkte

Houd bij het analyseren van de relatie tussen de dikte van de hechtlaag en de afpelsterkte rekening met de invloed van variërende diktes op de hechtprestaties. De hechtlagen vertonen een aanzienlijk hogere afpelsterkte vergeleken met andere diktes. Hiervan valt de 50 µm FEP-film op vanwege zijn gladdere afpelsterktelijn, wat een superieure hechtstabiliteit betekent. Biedt niet alleen een betere hechtstabiliteit, maar biedt ook kostenvoordelen.

Koperbedekkende technologie en afpelsterkte

De technologie voor het bedekken van koper is een cruciale fase bij de productie van met koper bekleed laminaat en heeft een directe invloed op de afpelsterkte. De belangrijkste instelbare parameters zijn onder meer de vacuümgraad, de temperatuurcurve en de druk. Hoewel polytetrafluorethyleen en gefluoreerd ethyleenpropyleen een betere hittestabiliteit bieden dan epoxyhars, blijft een vacuümomgeving essentieel. Dit komt doordat koperfolie bij 200°C zeer gevoelig is voor oxidatie, waardoor de binding met het basismateriaal kan verzwakken. Bovendien kan de gefluoreerde ethyleenpropyleenfilm kreuken en reageren met zuurstof, wat leidt tot onregelmatigheden in het oppervlak. In een niet-vacuümomgeving kunnen zich luchtbellen vormen tussen de koperfolie, de gefluoreerde ethyleenpropyleenfilm en de basisplaat, waardoor de kwaliteit van het oppervlak in gevaar komt. Bovendien kunnen hoge temperaturen oxidatie en schade aan de apparatuur veroorzaken, waardoor een vacuümomgeving noodzakelijk is om een ​​optimale pelsterkte te behouden en productieproblemen te voorkomen.

Met koper beklede laminaatgrondstoffen

De kwaliteit van met koper bekleed laminaat hangt af van de selectie van de grondstoffen. Alle grondstoffen dragen bij aan de prestaties van het met koper beklede laminaat.

Koperfolie

Koperfolie is een onderdeel in de elektronica en in met koper beklede laminering en is verkrijgbaar in verschillende soorten, elk geschikt voor verschillende toepassingen.

Gerold Gesmeed 

Dit type folie heeft een gelaagde kristallijne structuur die zorgt voor een betere rek, vouwsterkte en stabiliteit bij hoge temperaturen in vergelijking met elektrolytisch afgezette koperfolie. Hoewel de verwerkingslimieten het gebruik ervan in stijve, met koper beklede laminaten beperken, waardoor het meer geschikt is voor flexibele gedrukte schakelingen, maken de consistente kwaliteit en het gladde oppervlak van gewalste koperfolie het effectief voor hoogfrequente circuits en PCB's met precisielijnen.

Geëlektroduceerd

Elektrolytisch afgezette koperfolie wordt gemaakt met behulp van een kopersulfaatoplossing en een koperdraad met een hoge zuiverheid. Wanneer een elektrische stroom wordt aangelegd, zet koper zich af op een buisvormige kathode. Het proces omvat het strippen van het koper van de kathode en het toepassen van behandelingen voor ruwheid, hittebestendigheid en oxidatiepreventie. In tegenstelling tot gewalst gesmeed koperfolie heeft elektrolytisch afgezette koperfolie twee verschillende oppervlaktestructuren: een gladde kant nabij de kathode en een ruwere, oneffen kant. De kolomvormige kristallijne structuur resulteert in een lagere rek, vouwsterkte en stabiliteit bij hoge temperaturen in vergelijking met gerolde folie. Traditioneel gebruikt in stijve, met koper beklede laminaten.

Standaard

Vaak gebruikt in papier, fenolhars en epoxyhars, glasvezeldoek, met koper beklede laminaten, zoals de typische FR-4-platen. Het heeft een oppervlak met een grotere ruwheid en is verkrijgbaar in verschillende diktes. Dit type koperfolie zorgt voor een sterke hechting en is bestand tegen hoge temperaturen.

Hoge temperatuur, hoge taaiheid

Ideaal voor gebruik in meerlaagse printplaten die verwerking bij hoge temperaturen vereisen. Tijdens dit proces kan koperfolie herkristalliseren, dus een folie met een hoge ductiliteit is nodig om scheuren in de circuits bij temperaturen rond de 180°C te voorkomen. Dit type folie biedt doorgaans meer dan 5% rek bij hoge temperaturen en heeft een dikte variërend tussen 12 en 35 µm. Zijn uitstekende flexibiliteit en hittebestendigheid.

Hoge ductiliteit

Gebruikt in flexibele gedrukte schakelingen waar flexibiliteit en consistente prestaties cruciaal zijn. Om zijn uitstekende vouwmogelijkheden en duurzaamheid te bereiken, ondergaat deze folie gespecialiseerde warmtebehandelingsprocessen. Het heeft het vermogen om te buigen en te vouwen zonder te breken.

Overdrachtsbewijs

Als koperionen binnen een met koper bekleed laminaat worden overgedragen, kan dit de betrouwbaarheid van de elektronica in gevaar brengen. Om dit te voorkomen ondergaat transferbestendige koperfolie speciale oppervlaktebehandelingen, zoals vernikkelen.

Low Profile

Gebruikt in meerlaagse printplaten en printplaten met hoge dichtheid vanwege het gladde oppervlak en de sterke pelsterkte. De lage ruwheid zorgt voor een schone, betrouwbare verbinding in compacte elektronische ontwerpen.

Ultra-laag profiel

Ideaal voor flexibele printplaten, hoogfrequente, met koper beklede laminaten en ultrafijne printplaten. Het oppervlak is extreem glad, met een ruwheid van minder dan 2 µm, en het heeft een gelijkassige kristalstructuur, waardoor kolomvormige kristallen worden vermeden.

Fluoropolymer

Fluorpolymeer is een belangrijk materiaal dat wordt gebruikt in met koper bekleed laminaat vanwege zijn unieke eigenschappen. Een fluorpolymeer is een soort synthetisch polymeer waarbij fluoratomen waterstofatomen in de koolstofketen vervangen. Hierdoor ontstaan ​​sterke CF-bindingen die het polymeer zeer stabiel maken. De fluoratomen vormen een beschermende laag rond de koolstofketen en beschermen deze tegen externe schade. Deze beschermlaag geeft fluorpolymeren uitzonderlijke eigenschappen, waaronder lage wrijving, een antiaanbaklaag, weerstand tegen olie en water, en sterke chemische en hittebestendigheid. Er zijn ook twee soorten fluorpolymeer:

Polytetrafluorethyleen

Polytetrafluorethyleen is een polymeer dat bekend staat om zijn eenvoudige moleculaire structuur en sterke fluor-koolstofbindingen. Dit maakt polytetrafluorethyleen zeer goed bestand tegen hitte en chemicaliën, en het heeft ook uitstekende diëlektrische eigenschappen, wat betekent dat het elektrische componenten effectief kan isoleren. Deze eigenschappen maken polytetrafluorethyleen tot een waardevol materiaal in diverse toepassingen. Polytetrafluorethyleen heeft enkele nadelen. Het is relatief duur in vergelijking met andere polymeerharsen, heeft een lagere stijfheid en ondervindt aanzienlijke thermische uitzetting.

Gefluoreerd ethyleenpropyleen

Gefluoreerd ethyleenpropyleen is een polymeer met elektrische eigenschappen die vergelijkbaar zijn met die van polytetrafluorethyleen, maar biedt enkele duidelijke voordelen. Een belangrijk voordeel van gefluoreerd ethyleenpropyleen is de lagere smelttemperatuur van ongeveer 260˚C, waardoor het gemakkelijker te verwerken is in vergelijking met polytetrafluorethyleen. Dit lagere smeltpunt maakt gefluoreerd ethyleenpropyleen een uitstekende keuze voor meng-, modificatie- en bindingstoepassingen. Gefluoreerd ethyleenpropyleen behoudt ook ideale diëlektrische eigenschappen met stabiele waarden voor diëlektrische verliestangens en diëlektrische constante over een breed temperatuur- en frequentiebereik. Bovendien vertoont het ook een hoge volume- en oppervlakteweerstand.

Koppelingsmiddelen

Koppelingsmiddelen worden gebruikt om oppervlakken te modificeren om de hechting tussen materialen te verbeteren. Silaan- en titanaatkoppelingsmiddelen worden het meest gebruikt bij de vervaardiging van met koper beklede laminaten.

Titanaat-koppelingsmiddel 

Dit type koppelmiddelen vormt een sterke kleeflaag op anorganische oppervlakken, waardoor de interactie met polymeren en vulstoffen wordt versterkt. Ze zijn echter niet erg milieuvriendelijk of veilig voor de menselijke gezondheid, dus het gebruik van dit koppelmiddel vereist professionele zorg.

Silaankoppelingsmiddel 

Dit type koppelingsmiddelen is milieuvriendelijker, kosteneffectiever en veelzijdiger vergeleken met titanaatkoppelingsmiddelen. Het heeft een lange hydrolyseerbare groep en heeft een lagere hydrolysesnelheid vergeleken met andere middelen.

Glasvezelmat

Deze bestaat uit gelijkmatig maar onregelmatig gerangschikte glasvezels, gebonden met een speciaal bindmiddel. Het heeft uitstekende eigenschappen, waaronder chemische weerstand, brandwerendheid, waterdichtheid en isolatie. Glasvezelmatten zijn er in verschillende soorten, zoals met koper beklede platen, pijpwikkels en dakmatten. Voor hoogfrequente printplaten wordt de voorkeur gegeven aan een met koper beklede glasvezelplaat vanwege de niet-alkaliglasvezels, de compatibiliteit met diëlektrische materialen en de uitstekende mechanische eigenschappen. Het biedt ook een goede harshechting, hittebestendigheid en vormconformiteit.

Wat is het gebruik van met koper beklede platen?

Borden gemaakt van met koper bekleed zijn essentieel voor het maken van printplaten, die de basis vormen van veel elektronische apparaten. Gebruikt in een breed scala aan producten, waaronder televisies, radio's, computers en mobiele telefoons. De koperlaag op deze platen zorgt voor een uitstekende geleiding en zorgt ervoor dat signalen efficiënt kunnen worden verzonden zonder stroomverlies, waardoor de betrouwbare prestaties van elektronische apparatuur worden gegarandeerd.

Verschil tussen laminaat en Prepreg

Het belangrijkste verschil tussen laminaat en prepreg zit hem in de verwerking en het gebruik ervan. Laminaat ontstaat door lagen koper en prepreg onder hitte, druk en vacuüm samen te persen tot een massief materiaal. Prepreg is een composietmateriaal gemaakt van een soort vezel, zoals glasvezel, dat is voorgeïmpregneerd met een gedeeltelijk uitgeharde hars, meestal epoxy. Prepreg dient als kernmateriaal bij de productie van printplaten (PCB's), terwijl laminaten het eindproduct zijn dat ontstaat door prepreg te combineren met andere lagen.