PCB plaqué cuivre – Qu'est-ce que le laminé plaqué cuivre (CCL) ?

Il existe une demande croissante pour des composants électroniques fins et ultralégers. Par conséquent, cela pousse les fabricants à trouver un circuit imprimé doté d'un substrat aux propriétés de dissipation thermique efficaces. C'est là qu'un circuit imprimé recouvert de cuivre est utile.

Consultez ce guide sur le stratifié cuivré pour plus de détails.

Qu'est-ce qu'un circuit imprimé cuivré ?

Figure 1 :Circuit imprimé en cuivre avec composants

C'est une forme de matériau de base de substrat de PCB, le matériau le plus couramment utilisé dans la fabrication de circuits imprimés. En outre, vous pouvez en trouver qui se réfèrent principalement à CCL à base de métal.

Il se compose en principe d'une feuille de cuivre pré-imprégnée de résine et de fibre de verre électronique. Ensuite, le stratifié/feuille de cuivre résultant est laminé de part et d'autre d'un matériau de renforcement formant une couche protectrice.

Types de stratifiés recouverts de cuivre (CCL)

Figure 2 :PCB sans composants

Il existe différents types de stratifiés cuivrés, principalement en fonction du mode de classification, comme indiqué ci-dessous.

Classement de rigidité mécanique

Principalement, cette classe comprend :

Le CCL rigide comprend des stratifiés tels que FR-4 et CEM-1 et constitue la base des PCB rigides. Inversement, les CCL flexibles sont pratiques dans la formation de PCB flexibles. Enfin, la combinaison de CCL rigides et de CCL flexibles est pratique dans la fabrication de PCB flex-rigides.

Classification des matériaux d'isolation et des structures

Principalement, dans cette catégorie, il y a :

Classification d'épaisseur CCL

Cette classe comprend les éléments suivants :

Un CCL standard mesure environ 0,5 mm d'épaisseur, tandis qu'un CCL fin peut être relativement plus fin que 0,5 mm.

Notez également que lors des calculs de teneur en résine, vous devez exclure l'épaisseur de la feuille de cuivre.

Classification des types de matériaux de renforcement

La catégorie comprend les éléments suivants :

• Base en tissu de fibre de verre CCL, par exemple, stratifié époxy renforcé de verre FR-4 et FR-5.
• Base papier CCL, par exemple XPC.
• Base de matériau spécial CCL, par exemple, CCL à base de céramique et CCL à base de métal.
• Composé CCL tel que CEM-1 et CEM-3.

Classification des résines isolantes appliquées

Les types sous cette classification incluent :

Classement des performances

Les stratifiés de cette classe comprennent les éléments suivants :

• CCL haute résistance à la chaleur
• Performance générale CCL
• Faible CTE (coefficient de dilatation thermique) CCL
• Faible constante diélectrique CCL

Matériaux stratifiés recouverts de cuivre (CCL)

Figure 3 :une carte de circuit imprimé avec des composants

Il existe deux matériaux principaux pour ce type de stratifié, notamment :

Feuille de cuivre

La feuille est un matériau électrolytique cathodique qui fonctionne comme une couche continue sur la base du PCB dans une carte recouverte de cuivre. De plus, vous pouvez facilement le coller à une couche isolante. Ainsi, c'est un composant pratique dans la fabrication d'une couche protectrice imprimée.

Enfin, la feuille de cuivre forme un motif de planche après corrosion.

Concernant les performances, il existe trois principaux groupes de feuilles de cuivre :

• Feuille de cuivre standard est utile dans les cartes PCB à base de papier et en matériau FR4.
• De plus, nous avons HTE- La feuille est essentielle dans les PCB multicouches pour résoudre le problème de l'anneau arrière fendu.
• Feuille de cuivre à profil bas (LP) – Il est également utile pour les PCB multicouches

Préimprégné

Figure 4 :PCB électronique de haute technologie (carte de circuit imprimé) avec processeur et micropuces

Il s'agit principalement d'un matériau en fibre de verre imprégné de résine. Lors de la fabrication, la résine passe par un processus de pré-séchage qui n'implique pas de durcissement. Ainsi, il conserve ses propriétés fluides.

De plus, il existe différents préimprégnés principalement en fonction de leur épaisseur. De plus, l'épaisseur du préimprégné détermine la résistance électrique, les performances électriques et les performances chimiques du PCB. Les trois principaux types incluent :

• Résine standard
• Résine moyenne
• Haute résine

De plus, nous pouvons classer Prepreg en termes de normes de classification. Cela inclut principalement les deux catégories suivantes :

Résine appliquée et classification des performances

Sous les résines, il existe cinq types :la résine polytétrafluoroéthylène, la résine époxy, la résine polyimide, la résine phénolique et la triazine bismaléimide.

Classification des tissus en fibre de verre

Les considérations de classification pour cette catégorie incluent les éléments suivants :

• Résistance à la chaleur et au feu
• Capacité d'isolation
• Intensité

Nouvelle tendance du CCL

Figure 5 :Circuit imprimé (PCB) sans composants

La restriction des substances dangereuses (ROHS) exige que tous les CCL se conforment à des normes élevées telles qu'une résistance à la chaleur et une fiabilité accrues. Ainsi, à la suite de ces demandes, nous avons les deux types de CCL suivants : 

CCL sans halogène

La teneur en chlore et en fluor du CCL est inférieure à 900 ppm et la teneur en halogène est inférieure à 1 500 ppm. Les CCL sans halogène sont meilleurs que les CCL FR-4 ordinaires en ce qui concerne leurs performances thermiques et leur stabilité dimensionnelle.

Néanmoins, les FR-4 CCL typiques s'en sortent mieux en termes de résistance au pelage et de performances en flexion.

CCL sans plomb

Le montage en surface de certains circuits imprimés cuivrés n'a pas de soudure sans plomb. Au lieu de cela, ils contiennent de la résine époxy bromée. De plus, le ROHS a interdit le PBB et le PBDE dans les PCB. Ainsi, les CCL sans plomb font partie des types contemporains.

En outre, au lieu d'appliquer le système de durcissement DICY commun aux FR-4 CCL, le CCL sans plomb subit le système de durcissement PN.

Conclusion :

Le PCB plaqué de cuivre est populaire pour ses caractéristiques efficaces de dissipation de la chaleur et sa résistance aux contraintes thermiques, comme expliqué ci-dessus. Par conséquent, il se classe parmi les meilleurs PCB en termes de polyvalence et d'efficacité. C'est tout pour aujourd'hui sur ce sujet, mais si vous avez des questions, nous sommes toujours à votre portée.