Các vật liệu phổ biến được sử dụng cho bảng mạch in (PCB) là gì?

Một trong những vật liệu phổ biến trong sản xuất bảng mạch in (PCB) là tấm laminate phủ đồng (CCLs), được chế tạo bằng cách tẩm nhựa vào các vật liệu gia cố như giấy bột gỗ hoặc vải thủy tinh, sau đó ép lá đồng lên một hoặc cả hai mặt và nén qua quá trình ép nóng. Các tấm CCL đảm nhiệm ba chức năng quan trọng: dẫn điện, cách điện và hỗ trợ cấu trúc, khiến chúng trở thành thành phần không thể thiếu trong các thiết bị điện tử.

Các tấm laminate bao đồng (CCL) được phân loại theo tính chất cơ học thành loại cứng và loại linh hoạt, và theo vật liệu gia cố thành các dạng dựa trên vải sợi thủy tinh, dạng giấy và dạng tổ hợp. CCL dạng vải sợi thủy tinh, được gia cố bằng vải sợi thủy tinh, có độ bền cơ học và hiệu năng điện đặc biệt tốt, do đó là loại được sử dụng phổ biến nhất. CCL dạng giấy, sử dụng giấy làm vật liệu gia cố, có chi phí thấp hơn nhưng tính chất cơ học và điện kém hơn tương đối, thường được dùng trong các thiết bị điện tử cấp thấp. CCL dạng tổ hợp tích hợp nhiều vật liệu gia cố như sợi thủy tinh và giấy để đạt được sự cân bằng giữa chi phí và hiệu suất.

Hơn 60% các tấm laminate phủ đồng hiện nay sử dụng tấm FR-4 làm vật liệu gia cố. Thông thường, tấm FR-4 sử dụng vải sợi thủy tinh không kiềm để tăng cường độ bền cơ học. Vải được tẩm keo epoxy, thể hiện khả năng bám dính tuyệt vời, cách điện và ổn định hóa học.

Hệ thống nhựa chủ yếu bao gồm nhựa epoxy ít brom, nhựa epoxy nhiều brom, nhựa epoxy được biến đổi bằng isocyanate và nhựa epoxy phenolic. Bằng cách điều chỉnh tỷ lệ các loại nhựa này, có thể đạt được các nhiệt độ chuyển thủy tinh khác nhau (giá trị Tg).

Để đạt được tính năng chống cháy, sẽ bổ sung các chất chống cháy dạng brom như tributyl bromophenol A (TBBPA) hoặc các chất chống cháy không chứa halogen như hợp chất gốc phốt pho và gốc nitơ.

Các loại đồng được sử dụng bao gồm lá đồng điện phân hoặc lá đồng cán, đóng vai trò là vật liệu chính của lớp kim loại dẫn điện trên bề mặt các tấm laminate phủ đồng.

RDS Composite cung cấp các tấm CCL FR4 chất lượng cao với độ dày 12μm, 18μm hoặc 35μm, cùng với độ dày tấm lõi dao động từ 0,2mm đến 3,2mm.

FR4 CCL có những đặc điểm gì?

Tính chất cơ học: Độ cứng cao, khả năng chịu uốn và va đập tốt, với độ bền uốn và độ bền kéo tốt, có thể chịu được áp lực hàn và ứng suất gia công trong quá trình lắp ráp PCB.

Hiệu suất điện: Hằng số điện môi ổn định ở mức 4,2-4,8 (1GHz), tổn hao điện môi thấp và điện trở cách điện cao, hiệu quả giảm suy hao tín hiệu và nhiễu trong truyền dẫn tần số cao.

Khả năng chịu nhiệt: FR-4 tiêu chuẩn có nhiệt độ chuyển thủy tinh (Tg) từ 130-150°C, trong khi FR-4 loại cao Tg vượt quá 170°C, cho phép chịu được nhiệt độ hàn cao và thể hiện khả năng chịu sốc nhiệt tuyệt vời.

Chống cháy: Đạt tiêu chuẩn UL94 V-0, tự tắt trong vòng 10 giây sau khi rời khỏi nguồn lửa, không nhỏ giọt, đảm bảo an toàn cho các thiết bị điện tử.

Ổn định kích thước: Hệ số giãn nở nhiệt tương đối thấp theo hướng X/Y (khoảng 13-18ppm/℃) nhưng hơi cao hơn theo hướng Z, hiệu quả ngăn ngừa nứt giữa các lớp hoặc lệch mạch do sự khác biệt giãn nở nhiệt trong quá trình ép lớp PCB nhiều lớp.

Tấm laminate đồng FR-4, với ưu điểm chi phí hợp lý, cách điện ổn định, độ bền cơ học cao và khả năng chống cháy tuyệt vời, là chất nền PCB cứng được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay. Sản phẩm được ứng dụng trong các lĩnh vực trọng tâm như điện tử tiêu dùng, điện tử ô tô, điều khiển công nghiệp và thiết bị viễn thông.