Vilka är de vanliga materialen som används för tryckta kretskort (PCB)?

Ett av de vanliga materialen i tillverkning av tryckta kretskort (PCB) är kopparklädda laminat (CCL), som tillverkas genom att impregnera harpikser med förstärkande material som träsulfatpapper eller glasfiberväv, varefter kopparfolie laminerar på en eller båda sidor och pressas genom en varmpressprocess. CCL:erna har tre avgörande funktioner: ledning, isolering och strukturell stöd, vilket gör dem till en oersättlig komponent i elektroniska enheter.

Kopparbelagda laminat (CCL) klassificeras i hårda och flexibla typer beroende på mekaniska egenskaper samt efter förstärkningsmaterial i varianter baserade på glasfiberväv, papper och komposit. CCL-baserade på glasfiberväv, som är förstärkta med glasfiberduk, utmärker sig genom exceptionell mekanisk styrka och elektrisk prestanda, vilket gör dem till den mest använda typen. Papperbaserade CCL använder papper som förstärkning och erbjuder lägre kostnader men relativt sämre mekaniska och elektriska egenskaper, och används vanligtvis i enklare elektronikapparater. Kompositbaserade CCL integrerar flera förstärkningsmaterial, såsom glasfiber och papper, för att uppnå en balans mellan kostnad och prestanda.

Mer än 60 % av kopparbelagda laminat använder för närvarande FR-4-plåt som förstärkningsmaterial. Typiskt används alkalifritt glasfiberväv i FR-4-plåt för att öka mekanisk hållfasthet. Väven impregneras med epoxihart, vilket ger utmärkt adhesion, elektrisk isolering och kemisk stabilitet.

Hartsystemet består huvudsakligen av lågbrominerat epoxihart, högbrominerat epoxihart, isocyanatmodifierat epoxihart och fenolbaserat epoxihart. Genom att justera förhållandet mellan dessa harts kan olika glasövergångstemperaturer (Tg-värden) uppnås.

För att uppnå brandhämmande egenskaper tillsätts bromerade flamskyddsmedel som tributylbromfenol A (TBBPA) eller halogenfria flamskyddsmedel som fosforbaserade och kvävebaserade föreningar.

Kopparen inkluderar elektrolytisk kopparfolie eller valsad kopparfolie, vilken fungerar som kärnmaterial för den ledande metallagret på ytan av kopparbelagda laminat.

RDS Composite tillhandahåller högkvalitativa FR4 CCL-skikt i tjocklekar på 12 μm, 18 μm eller 35 μm, med en kärnplattas tjocklek från 0,2 mm till 3,2 mm.

Vad är egenskaperna hos FR4 CCL?

Mekaniska egenskaper: Hög styvhet, utmärkt böj- och slagmotstånd, med god böj- och dragspänningshållfasthet, kapabel att tåla lödtrycket och bearbetningsspänningen under PCB-montering.

Elektriska egenskaper: Dielektricitetskonstanten är stabil vid 4,2–4,8 (1 GHz), med låg dielektrisk förlust och hög isolationsresistans, vilket effektivt minskar signaldämpning och störningar vid högfrekvent överföring.

Värmemotstånd: Standard FR-4 har en glastillståndstemperatur (Tg) på 130–150 °C, medan hög-Tg FR-4 överstiger 170 °C, vilket gör att det tål höga lödtemperaturer och visar utmärkt motstånd mot termisk chock.

Flamskydd: Uppfyller UL94 V-0-standard, släcker sig själv inom 10 sekunder efter att ha tagits bort från en eld och droppar inte, vilket säkerställer elektroniska enheters säkerhet.

Dimensionsstabilitet: Värmeexpansionskoefficienten är relativt låg i X/Y-riktningar (cirka 13–18 ppm/℃) men något högre i Z-riktning, vilket effektivt förhindrar skiktspaltning eller kretsfeljustering orsakade av olika värmeexpansion under flerskikts PCB-lamineringsprocessen.

FR-4 kopparbelagd laminat, med sin kostnadseffektivitet, stabila isolering, höga mekaniska styrkor och utmärkt flamskydd, är den mest använda hårda PCB-substraten idag. Den används inom centrala sektorer såsom konsumentelektronik, bil-elektronik, industriell kontroll och kommunikationsutrustning.