کاوش در صنعت تخته مدار چاپی - مقدمه ای بر طبقه بندی پوشش های روکش مس

با شروع از-ورقه‌های روکش‌شده مسی، لمینت‌های روکش‌شده مسی-به عنوان بستر تخته‌های مدار چاپی نیز شناخته می‌شوند. با توجه به سفتی و ویژگی های کاربری بستر، اساساً می توان آن را به دو دسته سفتی و انعطاف پذیری تقسیم کرد. بسترهای صلب غیر قابل خم شدن هستند و استحکام مکانیکی بالایی دارند، در حالی که بسترهای انعطاف پذیر که به عنوان تخته های انعطاف پذیر نیز شناخته می شوند، می توانند برای استفاده خم شوند.

در ابتدا، اجازه دهید لمینت‌های روکش مسی سخت-را معرفی کنیم که انواع مختلفی دارند و به شرح زیر طبقه‌بندی و مشخص می‌شوند:

بستر کاغذ
این یک بستر ساخته شده از کاغذ تقویت شده با الیاف، آغشته به رزین (معمولاً رزین فنلی) و پرس شده با مس است. بستر کاغذ معمولاً یک تخته-روی مسی- یک طرفه مانند FR-1، FR-2، FR-3 است. آنها عملکرد الکتریکی خوب و هزینه پایینی دارند، اما مواد مبتنی بر کاغذ جذب رطوبت بالایی دارند و معمولاً برای محصولات الکترونیکی مصرفی عمومی کم ارزش مناسب هستند. آنها برای بردهای مدار چاپی که به سرعت بالا یا قابلیت اطمینان بالا نیاز دارند مناسب نیستند.

بستر پارچه فایبرگلاس
تخته فایبر گلاس که به عنوان تخته فایبرگلاس نیز شناخته می شود، زیرلایه ای است که با فشار دادن پارچه الیاف شیشه با رزین (معمولاً رزین حلقه ای یا سایر رزین های{0}}با کارایی بالا) و مس، مانندFR-4، FR-S. آنها عملکرد الکتریکی خوب، مقاومت در برابر دمای بالا دارند و برای اکثر محصولات الکترونیکی و محصولات مداری با سرعت بالا با الزامات قابلیت اطمینان بالا مناسب هستند.

بستر کامپوزیت
زیرلایه ای است که از دو یا چند ماده تقویت کننده استفاده می کند. از مواد تقویت کننده مختلف در لایه سطحی و لایه هسته استفاده می کند. یک مثال معمول، بستری است که از کاغذ فیبر اپوکسی برای لایه هسته و پارچه شیشه ای و فویل مسی برای لایه سطحی ساخته شده است، مانند CEM-1 و CEM-3. بسترهای کامپوزیتی در مقایسه با بسترهای کاغذی عملکرد بهتری دارند و هزینه آنها نسبت به بسترهای پارچه الیاف شیشه کمتر است و آنها را برای محصولات الکترونیکی غیر نظامی و محصولات الکترونیکی عمومی مناسب می کند.

بستر مواد ویژه
این شامل زیرلایه‌های ترموپلاستیک مقاوم در برابر فلز، سرامیک یا{0}}گرما با عملکردهای ویژه است که به دلیل رسانایی حرارتی بالا معمولاً در قالب‌های قدرت استفاده می‌شود.
در بردهای مدار چاپی مانند بلوک‌ها، دستگاه‌های{0}پرقدرت، بسته‌بندی آی سی با چگالی بالا، یا محصولات الکترونیکی خودرو.
زیرلایه فلزی: از سه قسمت تشکیل شده است: لایه صفحه فلزی، لایه عایق و فویل مس. لایه های فلزی معمولاً شامل صفحات مسی، ورق های آلومینیومی، صفحات مولیبدن و ... می باشد که در این میان پرکاربردترین صفحات مسی و صفحات آلومینیومی می باشد. آنها دارای ویژگی های مقاومت مکانیکی بالا، اتلاف گرما خوب و انبساط حرارتی نسبتاً کم هستند. ماده ای که معمولا برای وسایل روشنایی استفاده می شود، بستر آلومینیومی است (با اتلاف حرارت خوب).

بستر سرامیکی: از سه قسمت زیرلایه سرامیکی، لایه چسب باندینگ و لایه رسانا (ورقه مسی) تشکیل شده است. آنها دارای ویژگی های سختی بالا، شکنندگی، ثابت دی الکتریک بالا، هدایت حرارتی خوب و ضریب انبساط حرارتی نسبتاً کمی هستند.
بستر فرکانس بالا: این یک بستر بهینه سازی شده است که از تقویت کننده پارچه فیبر شیشه ای اختصاصی، رزین PTFE، مواد کامپوزیت پودر سرامیک/هیدروکربن و فشرده سازی فویل مس ساخته شده است. این ویژگی های الکتریکی پارچه PTFE/فیبر شیشه ای را با قابلیت پردازش رزین اپوکسی/الیاف شیشه ترکیب می کند. بسترهای رایج با فرکانس بالا عبارتند از پلی تترا فلوئورواتیلن (PTFE)، ورقه‌های روکش‌شده با مس سیانات استر-، پلی‌فنیلن اتر (PPE)، پلی‌آمید (PI) و غیره. آنها به طور گسترده در زمینه‌های فرکانس بالا مانند ارتباطات بی‌سیم، رادار، ارتباطات مایکروویو و ارتباطات دیجیتالی با سرعت بالا-استفاده می‌شوند.

طبقه بندی بر اساس عملکرد برجسته خاص زیرلایه
طبقه‌بندی ورقه‌های مسی-بر اساس تفاوت‌های عملکردی برجسته‌شان می‌تواند به انتخاب بسترهایی با ویژگی‌های برجسته از نام آنها کمک کند.

طبقه بندی شده توسط بازدارندگی شعله
تخته مقاوم در برابر شعله: مقاومت خوبی در برابر آتش دارد و پس از گذاشتن شعله باز در مدت زمان معینی با ایمنی بالا خاموش می شود. این نوع بستر مطابق با استانداردهای UL است و به آن تخته ضد شعله یا برد V0 می گویند. درجه بازدارنده شعله را می توان به 94V-0، 94V-1 و 94V-2 از زیاد به کم تقسیم کرد.

سطوح مختلف استانداردهای احتراق:
94V-0: نمونه زیرلایه در شعله می سوزد و پس از برداشتن شعله زمان اطفاء از 10 ثانیه بیشتر نمی شود و پس از آزمایش قطرات سوختنی ایجاد نمی شود. مناسب برای کاربردهایی که نیاز به ضد شعله بسیار بالا دارند.

94V-1: نمونه زیرلایه در شعله می سوزد و پس از برداشتن شعله زمان اطفاء از 30 ثانیه بیشتر نمی شود و ذرات احتراق چکه نمی کند. مناسب برای کاربردهایی با الزامات خاصی برای بازدارندگی در شعله.

94V-2: نمونه زیرلایه در شعله می سوزد و پس از برداشتن شعله زمان اطفاء از 30 ثانیه بیشتر نمی شود و ذرات در حال سوختن ممکن است چکه کنند. مناسب برای کاربردهایی با نیازهای کم برای بازدارندگی شعله.

تخته ضد شعله: مقاومت ضعیف در برابر آتش، در هنگام ترک شعله باز یا چکه کردن افراد می سوزد، ایمنی پایین، معمولاً به عنوان بستر درجه HB نامیده می شود.

ضخامت ورق مس در ورقه‌های روکش مسی یک عامل مهم مؤثر بر عملکرد الکتریکی است، با مشخصات اصلی شامل 0.25oz (9μm)، 0.5oz (18μm)، 0.75oz (25μm)، 1oz (35μm)، 2oz (70μm)، 3oz (105μm)

در صنعت PCB، ضخامت فویل مس معمولاً بر حسب اونس (اونس) اندازه گیری می شود. یک فویل مسی 1 اونس تقریباً برابر با 28.35 گرم مس است که به طور مساوی در مساحتی به وسعت 1 فوت مربع با ضخامت تقریباً 35 میکرومتر (1.37 میل) پخش شده است. رابطه تبدیل: 1oz<28.35g; 1mil=0.001in=25.4μm.

مشخصات ضخامت بستر
مشخصات استاندارد: 0.4 میلی متر، 0.6 میلی متر، 0.8 میلی متر، 1.0 میلی متر، 1.2 میلی متر، 1.6 میلی متر، 2.0 میلی متر، 2.5 میلی متر، 3.0 میلی متر، و غیره. مشخصات غیر استاندارد: 0.1 میلی متر، 0.2 میلی متر، 0.3 میلی متر، 0.5 میلی متر، و غیره.