Was sind die sechs beliebtesten Laminate | JH PCBA

Isoliermaterialien und Struktur

—Es gibt kupferkaschierte Laminate mit organischen Harzen wie CEM-3 und FR-4. Andere sind kupferkaschierte Laminate mit Keramikkern und kupferkaschierte Laminate mit Metallkern.

Laminatdicke

—Es gibt dicke Laminate mit einer Dicke von 0,8 bis 3,2 mm und dünne Laminate mit einer Dicke von weniger als 0,78 mm.

Verstärkungsmaterial

—Es gibt kupferkaschierte Laminate auf Glasfaserbasis, wie FR-4 und FR-5. Es gibt kupferkaschierte Laminate auf Papierbasis, beispielsweise XPC. Andere kupferkaschierte Laminate haben eine Verbundbasis wie CME-1 und CME-2 sowie eine Phenolbasis.

Isolierharze

—Die Klassifizierung der kupferkaschierten Laminierung basiert auch auf den verschiedenen Isolierharzen, die die Leiterplatte verwendet. Es gibt kupferkaschierte Laminate auf Polyesterharzbasis, solche auf Epoxidharzbasis und kupferkaschierte Laminate auf Cyanatharzbasis.

Flammhemmend 

– Es gibt zwei Arten von kupferkaschierten Laminaten, z. B. flammhemmende und nicht flammhemmende. Basierend auf den UL-Standards können starre kupferkaschierte Laminate aus vier verschiedenen Flammschutzklassen bestehen, z. B. den Typen UL-94V0, UL-94V1, UL-94V2 und UL-94HB.

Sechs beliebte kupferkaschierte Laminate

Basierend auf den oben genannten Klassifizierungen verwendet die Leiterplattenindustrie sechs gängige kupferkaschierte Laminate:

Kupferkaschiertes Laminat mit Metallbasis

Kupferkaschierte Laminate auf Aluminiumbasis mit hoher Wärmeleitfähigkeit sind unter den erhältlichen metallisolierenden Typen auf Harzbasis am häufigsten. Diese eignen sich am besten für die Herstellung von Leiterplatten mit hoher Wärmeableitung. Wärmeableitende Substrate auf Metallbasis sind vor allem in Anwendungen nützlich, die hybride integrierte Schaltkreise, Büroautomation, Automobile, Energieanlagen, elektrische Hochleistungsgeräte, Hochstromgeräte, Energieanlagen und viele andere Bereiche umfassen. Ihre am weitesten verbreitete Anwendung sind Hochleistungs-LED-Produkte. Obwohl Aluminium die häufigste Art von Metallbasis ist, gibt es kupferkaschierte Laminate, die auch Kupferkerne verwenden.

Aufgrund seiner hervorragenden Wärmeableitungsfunktion wird in der Industrie Aluminium als häufigste Art von kupferkaschiertem Laminat auf Metallbasis verwendet. Typischerweise hat eine einzelne Platine einen dreischichtigen Aufbau, bestehend aus einer Schicht Kupferfolienschaltung, einer Isolierschicht und schließlich einer Schicht Metallbasis.

High-End-Anwendungen können einen doppelseitigen Aufbau haben, der aus einer Schicht Kupferfolienschaltkreis, einer Isolierschicht, einer Aluminiumbasis, gefolgt von einer Isolierschicht und einer weiteren Schicht Kupferfolienschaltkreis besteht.

Für einige Anwendungen sind mehrschichtige Metallgrundplatten erforderlich. Typischerweise bestehen diese aus gewöhnlichen Mehrschichtplatten, die mit Isolierschichten auf einer Aluminiumbasis verklebt sind. Hochleistungsprodukte wie LED-Leuchten nutzen aufgrund ihrer hervorragenden Wärmeableitungsfähigkeiten häufig kupferkaschierte Laminate auf Metallbasis.

Epoxidverstärktes, mit Glasfasergewebe und Kupfer beschichtetes Laminat

Kupferkaschierte Laminate mit epoxidverstärktem Glasfasergewebe bestehen aus Epoxidharz als Klebstoff und Glasfasergewebe als Verstärkungsmaterial. Das Glasfasergewebe bietet im Vergleich zu kupferkaschierten Laminaten mit Papiersubstrat bessere mechanische Eigenschaften, Schlagfestigkeit, Dimensionsstabilität und Feuchtigkeitsbeständigkeit.

Mit Epoxidharz verstärktes Glasfasergewebe bietet eine gute elektrische Leistung, eine hohe Arbeitstemperatur und bleibt weitgehend unempfindlich gegenüber der Umgebung. Die Herstellung mehrschichtiger Leiterplatten erfordert eine Klebeschicht zwischen dem Glasfasergewebesubstrat und dem kupferkaschierten Laminat des Innenkerns.

Aufgrund seiner größeren Vorteile gegenüber anderen Arten von harzverstärkten Glasfasergewebesubstraten ist das mit Epoxidharz verstärkte kupferkaschierte Laminat aus Glasfasergewebe beliebt für die Herstellung von Doppel- und Mehrschichtsubstraten  Leiterplatten.

Unter den beliebten kupferkaschierten Laminaten mit epoxidverstärktem Glasfasergewebe ist FR4 in der Leiterplattenindustrie das beliebteste und am weitesten verbreitete. Für Anwendungen mit besonderen Anforderungen gibt es FR4-Material mit hoher Glasübergangstemperatur und Tg-Eigenschaften. FR4 ist außerdem günstiger als die meisten auf dem Markt erhältlichen Spezialmaterialien. Daher verwendet die Elektronikindustrie FR4 zur Herstellung vieler Arten nützlicher Leiterplatten.

FR4 ist der Codename für flammhemmende Materialien. FR4 verwendet ein Harzmaterial, das sich bei Verbrennung selbst verlöschen kann. Daher gibt es andere Arten von feuerhemmenden Materialien, die die Industrie zur Herstellung allgemeiner Leiterplatten verwendet. Typischerweise bestehen die meisten dieser feuerhemmenden Verbundwerkstoffe aus Epoxidharzen mit Tera-Funktion, Füllstoffen und Glasfasern.

Die meisten kupferkaschierten Laminate aus epoxidverstärktem Glasfasergewebe verfügen über einzigartige technische Eigenschaften wie eine hohe Wärmedämmung. Dies liegt daran, dass Glasfasern eine geringe Wärmeleitfähigkeit haben, insbesondere wenn sie einen kleinen Durchmesser haben. Außerdem verfügt es über eine geringe Schüttdichte, wodurch es sich für den Einsatz als Wärmedämmung, Wärmeschutz und als allgemeine Isolierung im Industrie- und Bausektor eignet.

Verbundkupferbeschichtetes Laminat

Die Eigenschaften des kupferkaschierten Verbundlaminats liegen zwischen epoxidverstärktem Glasfasergewebe und kupferkaschierten Laminaten auf Papierbasis. Dazu gehören seine mechanischen Eigenschaften und die Herstellungskosten. Das Verbundsubstrat besteht aus Baumwollzellstofffasern, Papier oder Holzzellstofffasern als Kernsubstrat, Glasfaserpapier als Kernmaterial und Glasfasergewebe als Oberflächensubstrat. Mit flammhemmendem Epoxidharz zur Imprägnierung ist die Farbe kupferkaschierter Verbundlaminate meist milchig weiß.

Typische Beispiele für kupferkaschierte Verbundlaminate sind CEM-1 und CEM-3. Von den beiden weist CEM-3 eine geringere mechanische Haltbarkeit auf. Die Industrie verwendet CEM-1 und CEM-3 aufgrund ihrer geringeren Kostenleistung anstelle von FR4 für doppelseitige Leiterplatten.

Kupferbeschichtete Laminate aus Epoxidpapier

Die kupferkaschierten Laminate aus Epoxidpapier verwenden Epoxidharz als Klebstoff. Die mechanischen und elektrischen Eigenschaften von mit Epoxidpapier und Kupfer beschichteten Laminaten sind etwas besser als die von FR1. Ein Beispiel für ein kupferkaschiertes Epoxidpapierlaminat ist FR3.

Flexible kupferkaschierte Polyimid-Laminate

Polyimid ist ein hochmolekulares organisches Polymer mit sehr hoher Hitzebeständigkeit. Die Leiterplattenindustrie verwendet Polyimid aufgrund seiner Flexibilität und Weichheit häufig zur Herstellung flexibler Leiterplatten. Flexible kupferkaschierte Laminate sind die beliebtesten Substrate für flexible Leiterplatten, starr-flexible Leiterplatten und Substrate für Bandverpackungen.

Flexible kupferkaschierte Polyimidlaminate sind dünn, leicht und flexibel. Sie eignen sich zum Biegen, Falten und Crimpen, jedoch nicht zum statischen Biegen. Es besteht die Möglichkeit, sie in dreischichtige flexible Platten mit Klebstoff und zweischichtige flexible Platten ohne Klebstoff zu unterteilen. Flexible kupferkaschierte Laminate aus Polyimid weisen eine hohe Temperaturbeständigkeit, gute Dimensionsstabilität und eine höhere Haftfestigkeit auf. Für eine bessere Faltfestigkeit können sie dünn gemacht werden.

Spezielle Harz-Glasfasergewebe-Kupfer-kaschierte Laminate

Fortschrittliche Technologie stellt vielfältige und vielfältige Anforderungen an Leiterplattenhersteller. Dementsprechend haben sie verschiedene kupferkaschierte Laminatsubstrate mit vielen speziellen Glasfasergeweben aus Harz hergestellt, um höhere dielektrische Eigenschaften und eine höhere Hitzebeständigkeit zu erreichen. Die meisten Hersteller verwenden Harze, die eine hohe Wärmebeständigkeit, eine hohe Tg, eine geringe Wasseraufnahme, einen geringen dielektrischen Verlust und eine niedrige Dielektrizitätskonstante aufweisen.

Kupferkaschierte Laminate aus speziellem Glasfasergewebe sind eine hervorragende Lösung für spezielle Anwendungen wie HF-/Mikrowellenprodukte. Allerdings sind diese Laminate teuer.

Abschluss

Laut JH PCBA sind die Prozesse des PCB-Designs, der Fertigung und der Montage recht anspruchsvoll und präzise. Um die Platine gemäß den Spezifikationen zu bauen, damit sie die beabsichtigte Leistung erbringt, müssen dem Hersteller präzise Designdaten in Form einer genauen Endvorlage übermittelt werden.

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