Quali sono i sei laminati popolari | JH PCBA

Materiali Isolanti e Struttura

—Esistono laminati rivestiti in rame con resine organiche come CEM-3 e FR-4. Altri sono laminati rivestiti in rame con nucleo ceramico e laminati rivestiti in rame con nucleo metallico.

Spessore laminato

—Esistono laminati spessi con spessore compreso tra 0,8 e 3,2 mm e laminati sottili con spessore inferiore a 0,78 mm.

Materiale di rinforzo

—Esistono laminati rivestiti in rame con base in fibra di vetro, come FR-4 e FR-5. Esistono laminati rivestiti in rame con base in carta, come XPC. Altri laminati rivestiti in rame sono a base composita, come CME-1 e CME-2, e base fenolica.

Resine isolanti

—La classificazione della laminazione rivestita in rame si basa anche sulle diverse resine isolanti utilizzate dal PCB. Sono disponibili laminati rivestiti in rame a base di resina poliestere, laminati rivestiti in rame a base di resina epossidica e laminati rivestiti in rame a base di resina cianato.

Ritardante di fiamma 

—Esistono due tipi di laminati rivestiti in rame, come il tipo ignifugo e il tipo non ignifugo. In base agli standard UL, i laminati rigidi rivestiti in rame possono essere di quattro diversi gradi ignifughi, come i tipi UL-94V0, UL-94V1, UL-94V2 e UL-94HB.

Sei popolari laminati rivestiti in rame

Sulla base delle classificazioni di cui sopra, l'industria dei PCB utilizza sei popolari laminati rivestiti in rame:

Laminato rivestito in rame con base in metallo

I laminati rivestiti in rame a base di alluminio con elevata conduttività termica sono i più comuni tra i tipi di isolanti metallici a base di resina disponibili. Questi sono più adatti per la produzione di PCB con elevata dissipazione del calore. I substrati di dissipazione del calore a base metallica sono utili soprattutto in applicazioni che coinvolgono circuiti integrati ibridi, automazione d'ufficio, automobili, apparecchiature elettriche, apparecchiature elettriche ad alta potenza, apparecchiature ad alta corrente, apparecchiature elettriche e molti altri campi. La loro applicazione più diffusa riguarda i prodotti LED ad alta potenza. Sebbene l'alluminio sia il tipo più comune di base metallica, esistono laminati rivestiti in rame che utilizzano anche nuclei in rame.

L'industria utilizza l'alluminio come il tipo più comune di laminato rivestito in rame a base metallica grazie alla sua superiore funzione di dissipazione del calore. Tipicamente, una singola scheda avrà una struttura a triplo strato, costituita da uno strato di circuito in lamina di rame, uno strato isolante e, infine, uno strato di base metallica.

Le applicazioni di fascia alta possono avere una struttura a doppia faccia, costituita da uno strato di circuito in lamina di rame, uno strato di isolante, una base in alluminio seguita da uno strato di isolamento e un altro strato di circuito in lamina di rame.

Alcune applicazioni richiedono pannelli di base metallici multistrato. Tipicamente sono costituiti da normali pannelli multistrato accoppiati con strati isolanti su una base di alluminio. I prodotti ad alta potenza come le luci a LED fanno ampio uso di laminati rivestiti in rame a base metallica grazie alle sue capacità superiori di dissipazione del calore.

Laminato rivestito in rame con tessuto in fibra di vetro rinforzato con resina epossidica

I laminati rivestiti in rame con tessuto in fibra di vetro rinforzato con resina epossidica hanno resina epossidica come adesivo e tessuto in fibra di vetro come materiale di rinforzo. Il tessuto in fibra di vetro offre migliori proprietà meccaniche, resistenza agli urti, stabilità dimensionale e resistenza all'umidità rispetto ai laminati rivestiti in rame con un substrato di carta.

Il tessuto in fibra di vetro rinforzato con resina epossidica fornisce buone prestazioni elettriche, elevata temperatura di esercizio e rimane in gran parte inalterato dall'ambiente. La fabbricazione di PCB multistrato richiede uno strato adesivo tra il substrato in tessuto di fibra di vetro e il laminato rivestito di rame del nucleo interno.

A causa dei suoi maggiori vantaggi rispetto ad altri tipi di substrati in tessuto di fibra di vetro rinforzato con resina, il laminato rivestito in rame di tessuto in fibra di vetro rinforzato con resina epossidica è popolare per la produzione di tessuti a doppio e multistrato  PCB.

Tra i popolari laminati rivestiti in rame con tessuto in fibra di vetro rinforzato con resina epossidica, l'industria dei PCB utilizza FR4 come il più popolare e ampiamente utilizzato. Per applicazioni con requisiti speciali, sono disponibili materiali FR4 con elevata temperatura di transizione vetrosa con caratteristiche Tg. FR4 è anche più economico della maggior parte dei materiali speciali disponibili sul mercato. Pertanto, l'industria elettronica utilizza FR4 per produrre molti tipi di circuiti stampati utili.

FR4 è il nome in codice per i materiali ritardanti di fiamma. FR4 utilizza un materiale in resina che può estinguersi con la combustione. Pertanto, esistono altre varietà di materiali ignifughi che l'industria utilizza per la produzione di PCB generali. Tipicamente, la maggior parte di questi compositi ignifughi sono costituiti da resine epossidiche con funzione Tera, riempitivi e fibre di vetro.

La maggior parte dei laminati rivestiti in rame con tessuto in fibra di vetro rinforzato con resina epossidica hanno proprietà tecniche uniche come l'elevato isolamento termico. Questo perché la fibra di vetro ha una bassa conduttività termica, soprattutto quando è di piccolo diametro. Ha anche una bassa densità apparente, che lo rende adatto all'uso come isolamento termico, conservazione del calore e come isolamento generale nei settori industriale ed edilizio.

Laminato rivestito in rame composito

Le caratteristiche del laminato composito rivestito in rame rientrano tra il tessuto in fibra di vetro rinforzato con resina epossidica e i laminati rivestiti in rame a base di carta. Questi includono le sue proprietà meccaniche e il costo di produzione. Il substrato composito utilizza fibra di pasta di cotone, carta o fibra di pasta di legno come substrato centrale, carta in fibra di vetro come materiale centrale e tessuto in fibra di vetro come substrato superficiale. Con la resina epossidica ritardante di fiamma per l'impregnazione, il colore dei laminati compositi rivestiti in rame è solitamente bianco latte.

Esempi tipici di laminati compositi rivestiti in rame sono CEM-1 e CEM-3. Dei due, CEM-3 ha una durata meccanica inferiore. L'industria utilizza CEM-1 e CEM-3 al posto di FR4 per i pannelli bifacciali a causa delle loro prestazioni a basso costo.

Laminati rivestiti in rame con carta epossidica

I laminati rivestiti in rame con carta epossidica utilizzano resina epossidica come adesivo. Le proprietà meccaniche ed elettriche dei laminati rivestiti in rame con carta epossidica sono leggermente migliori di quelle di FR1. Un esempio di laminato rivestito in rame con carta epossidica è FR3.

Laminati rivestiti in rame flessibile in poliimmide

La poliimmide è un polimero organico ad alto peso molecolare con resistenza al calore molto elevata. L'industria dei PCB utilizza ampiamente la poliimmide per la produzione di circuiti stampati flessibili per la sua flessibilità e morbidezza. I laminati flessibili rivestiti in rame sono i substrati più popolari per PCB flessibili, PCB rigido-flessibili e substrati per imballaggi su nastro.

I laminati rivestiti in rame flessibile in poliimmide sono sottili, leggeri e flessibili. Sono suscettibili di piegatura, piegatura e crimpatura, ma non di piegatura statica. E' possibile dividerli in tavole flessibili a tre strati con adesivo, e tavole flessibili a due strati senza adesivo. I laminati rivestiti in rame flessibile in poliimmide presentano resistenza alle alte temperature, buona stabilità dimensionale e maggiore forza di adesione. Possono essere assottigliati per una migliore resistenza alla piega.

speciali laminati rivestiti in rame con tessuto in fibra di vetro e resina

La tecnologia avanzata pone richieste diverse e diversificate ai produttori di PCB. Di conseguenza, hanno prodotto vari substrati laminati rivestiti in rame con molti speciali tessuti in resina e fibra di vetro per ottenere proprietà dielettriche più elevate e una maggiore resistenza al calore. La maggior parte dei produttori utilizza resine che presentano elevata resistenza termica, elevata Tg, basso assorbimento d'acqua, bassa perdita dielettrica e bassa costante dielettrica.

I laminati speciali rivestiti in rame con tessuto in fibra di vetro e resina sono un'eccellente soluzione per applicazioni speciali come i prodotti RF/microonde. Tuttavia, questi laminati sono costosi.

Conclusione

Secondo JH PCBA i processi di progettazione, fabbricazione e assemblaggio dei PCB sono piuttosto impegnativi e precisi. Per costruire la scheda secondo le sue specifiche in modo che fornisca le prestazioni previste è necessario fornire dati di progettazione precisi al produttore sotto forma di un accurato disegno finale.

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