La lámina de cobre es una materia prima esencial en la fabricación de placas de circuito impreso, que desempeña un papel en la conducción de circuitos eléctricos y afecta directamente el rendimiento eléctrico, la resistencia mecánica y la confiabilidad de las placas de circuito impreso. Con el desarrollo de la tecnología electrónica hacia la miniaturización, la alta densidad y el alto rendimiento, los requisitos de rendimiento para las láminas de cobre son cada vez más estrictos. Según los diferentes procesos de producción, características de rendimiento y requisitos de aplicación, las láminas de cobre para placas de circuito impreso se pueden clasificar en varias categorías.
1, clasificados por proceso de producción.
(1) Lámina de cobre electrolítico
La lámina de cobre electrolítico es actualmente el tipo de lámina de cobre más utilizado en la fabricación de placas de circuito impreso. El proceso de producción utiliza principalmente electrólisis, con cobre puro como ánodo y placa de acero inoxidable o titanio como cátodo. El cobre del ánodo se electroliza en un electrolito mixto de sulfato de cobre y ácido sulfúrico, y los iones de cobre se depositan en la superficie del cátodo para formar una lámina de cobre.
La lámina de cobre electrolítico tiene las ventajas de una alta eficiencia de producción, un costo relativamente bajo y una producción a gran-escala. Según los diferentes procesos de tratamiento de superficies, la lámina de cobre electrolítico se puede dividir en láminas de cobre fotoelectroquímicas de una-cara y láminas de cobre fotoelectroquímicas-de doble cara. Un lado de la lámina de cobre del fotoelectrodo de una sola cara es liso, mientras que el otro lado tiene una superficie rugosa. La adhesión entre la superficie rugosa y el sustrato aislante es más fuerte y se usa comúnmente para la producción de capas internas de placas de circuito impreso multi-capas; La lámina de cobre del fotoelectrodo de doble-cara tiene superficies lisas en ambos lados y baja rugosidad superficial, lo que la hace adecuada para placas de circuito impreso con transmisión de señales de alta-frecuencia y alta-velocidad. Puede reducir eficazmente la pérdida y la impedancia de transmisión de señal.
Sin embargo, la lámina de cobre electrolítico también tiene ciertas limitaciones. Debido al crecimiento desigual del grano durante su proceso de producción, la ductilidad y la resistencia a la flexión de la lámina de cobre son relativamente bajas y su rendimiento es deficiente en algunos escenarios de aplicación que requieren una alta flexibilidad.
(2) lámina de cobre enrollada
La lámina de cobre laminada se fabrica laminando y recociendo repetidamente lingotes de cobre. Durante el proceso de laminación, los átomos de cobre se disponen a lo largo de la dirección de laminación para formar una microestructura relativamente densa, lo que le da a la lámina de cobre laminada una excelente flexibilidad, alta ductilidad y buena resistencia a la flexión.
En comparación con la lámina de cobre electrolítico, la superficie de la lámina de cobre laminada es cada vez más lisa y la rugosidad de la superficie suele ser menor que la de la lámina de cobre electrolítico. Esto le permite reducir eficazmente la reflexión y la pérdida de señales durante la transmisión de señales de alta-frecuencia, lo que lo hace más adecuado para la fabricación de placas de circuitos impresos y placas de circuitos flexibles de alta-frecuencia y-alta velocidad. En dispositivos electrónicos flexibles, como teléfonos plegables y dispositivos portátiles, la lámina de cobre laminada, con su excelente flexibilidad, puede satisfacer las repetidas necesidades de flexión de las placas de circuito, asegurando la estabilidad y confiabilidad del circuito.
Sin embargo, el proceso de producción de láminas de cobre laminadas es complejo, el ciclo de producción es largo y la inversión en equipos es grande, lo que genera costos elevados y limita su aplicación en algunos productos de placas de circuito impreso sensibles a los costos.
2, Clasificados por espesor
(1) Lámina de cobre gruesa
La lámina de cobre con un espesor superior a 105 μm suele denominarse lámina de cobre gruesa. La lámina de cobre gruesa tiene una alta capacidad de carga de corriente y puede soportar grandes corrientes, lo que la hace adecuada para escenarios de placas de circuito impreso que requieren una alta transmisión de corriente, como circuitos de suministro de energía de alta-potencia, sistemas de administración de baterías de energía en electrónica automotriz y módulos de energía en equipos de control industrial. En estas aplicaciones, una lámina de cobre gruesa puede reducir eficazmente la resistencia de la línea, disminuir la generación de calor y mejorar la confiabilidad y estabilidad del circuito. Además, la lámina de cobre gruesa también tiene buena resistencia mecánica, lo que puede mejorar la rigidez de la placa de circuito impreso y es adecuada para productos con altos requisitos de rendimiento mecánico.
(2) Lámina de cobre de espesor convencional
La lámina de cobre con un espesor entre 18 μm y 105 μm pertenece a la lámina de cobre de espesor convencional, que también es el rango de espesor de lámina de cobre más comúnmente utilizado en la fabricación de placas de circuito impreso. La lámina de cobre de espesor convencional equilibra el rendimiento eléctrico, el rendimiento mecánico y el costo, y puede cumplir con los requisitos de la placa de circuito impreso de la mayoría de los productos electrónicos comunes, como electrónica de consumo, equipos de comunicación, equipos de monitoreo de seguridad, etc. Por ejemplo, en la placa de circuito impreso de teléfonos inteligentes y computadoras portátiles, a menudo se usa una lámina de cobre de 18 μ m o 35 μ m para garantizar una transmisión de señal efectiva y al mismo tiempo controlar los costos y el espesor de la placa de circuito.
(3) Lámina de cobre fina y lámina de cobre ultra-fina
La lámina de cobre con un espesor inferior a 18 μm se denomina lámina de cobre delgada, mientras que la lámina de cobre con un espesor inferior a 9 μm se considera lámina de cobre ultrafina. Con el desarrollo de productos electrónicos hacia la miniaturización y la alta densidad, los requisitos para la densidad del cableado de la placa de circuito impreso y la velocidad de transmisión de la señal son cada vez más altos, y la aplicación de láminas de cobre delgadas y ultrafinas se está generalizando cada vez más. Pueden lograr un ancho y espaciado de líneas más finos, mejorar la densidad del cableado de las placas de circuito impreso y satisfacer las necesidades de los dispositivos electrónicos miniaturizados. Mientras tanto, las láminas de cobre delgadas y las láminas de cobre ultra-delgadas tienen una menor rugosidad superficial y un mejor rendimiento en la transmisión de señales de alta-frecuencia y alta-velocidad. Se utilizan habitualmente en la fabricación de placas de circuito impreso para teléfonos inteligentes de gama alta, placas base de servidores, equipos de comunicación de alta-velocidad y otros dispositivos que requieren una integridad de señal extremadamente alta. Sin embargo, la dificultad de procesamiento de las láminas de cobre delgadas y ultrafinas es relativamente alta, requiere procesos y equipos de producción más altos y es propensa a rasgaduras, arrugas y otros problemas durante el proceso de producción, lo que requiere un control de calidad más estricto.
3, clasificado por proceso de tratamiento de superficie.
(1) Lámina de cobre lisa
La superficie de la lámina de cobre lisa no ha sido sometida a ningún tratamiento especial, presentando un brillo natural del cobre y una superficie lisa y plana. Este tipo de lámina de cobre se utiliza principalmente en situaciones que requieren una alta calidad de superficie y no requieren una unión especial con el sustrato, como algunas placas de circuito decorativas especiales o placas de circuito impreso que requieren una calidad de transmisión de señal extremadamente alta y utilizan procesos de unión especiales. Las ventajas de la lámina de cobre lisa son la baja rugosidad de la superficie y la baja pérdida de transmisión de señal. Sin embargo, debido a su baja actividad superficial, su fuerza de unión con el sustrato aislante es relativamente débil, lo que requiere el uso de materiales de unión de alto-rendimiento o técnicas de procesamiento especiales para garantizar la fuerza de unión.
(2) Lámina de cobre rugosa
La lámina de cobre gruesa se forma mediante un tratamiento electroquímico o químico en la superficie de la lámina de cobre para crear una microestructura rugosa. Esta superficie rugosa puede aumentar significativamente el área de contacto entre la lámina de cobre y el sustrato aislante, mejorar su fuerza de unión y evitar que la lámina de cobre se pele durante la fabricación o el uso de la placa de circuito impreso. La lámina de cobre gruesa es el tipo de tratamiento de superficie más comúnmente utilizado en la fabricación de placas de circuito impreso, y se usa ampliamente en diversos tipos de producción de placas de circuito impreso, especialmente placas de circuito impreso multi-capas y placas de circuito que requieren procesos de laminación. Según los diferentes procesos y grados de rugosidad, la lámina de cobre rugosa se puede subdividir aún más para cumplir con los requisitos de resistencia de unión y rendimiento de la superficie en diferentes escenarios de aplicación.
(3) Lámina de cobre antioxidante
La lámina de cobre antioxidante es una película delgada con propiedades antioxidantes, como una película antioxidante orgánica, un recubrimiento de aleación de níquel-fósforo, etc., recubierta en la superficie de la lámina de cobre mediante un recubrimiento químico o galvanoplastia. Esta capa de película puede aislar eficazmente la lámina de cobre del contacto con el aire, evitando la oxidación de la lámina de cobre durante el almacenamiento y el procesamiento, lo que afecta su rendimiento eléctrico y soldabilidad. La lámina de cobre antioxidante se usa comúnmente en situaciones donde el tiempo de almacenamiento es prolongado o la estabilidad de la calidad de la superficie de la lámina de cobre es alta, como en la fabricación de placas de circuito impreso para productos de exportación, para garantizar que la lámina de cobre mantenga un buen rendimiento durante el transporte y el almacenamiento.
4, Clasificado por campo de aplicación
(1) Lámina de cobre para placa de circuito impreso rígida
La placa de circuito impreso rígida es el tipo más común de placa de circuito impreso y se usa ampliamente en diversos productos electrónicos. La lámina de cobre para placa de circuito impreso rígida se puede seleccionar de acuerdo con los requisitos de rendimiento y el presupuesto de costos del producto, con diferentes procesos de producción, espesores y procesos de tratamiento de superficies. Para productos electrónicos de consumo ordinarios, generalmente se utiliza una lámina de cobre electrolítico de bajo costo con un espesor que oscila entre 18 μ m y 35 μ m; Para placas base de servidores de alto-rendimiento, equipos de estaciones base de comunicación, etc., se puede seleccionar una lámina de cobre optoelectrónica de doble cara o una lámina de cobre enrollada con baja rugosidad superficial y buen rendimiento de transmisión de señal para cumplir con los requisitos de transmisión de señal de alta-frecuencia y alta-velocidad.
(2) Lámina de cobre para placa de circuito impreso flexible
La placa de circuito impreso flexible (FPC) tiene las características de ser flexible, plegable y liviana, y juega un papel importante en la miniaturización y el diseño flexible de dispositivos electrónicos. La lámina de cobre utilizada para las placas de circuito impreso flexibles es principalmente lámina de cobre laminada, que puede adaptarse a las necesidades de flexión del FPC en diferentes escenarios de aplicación debido a su excelente flexibilidad y resistencia a la flexión. Además, para mejorar aún más la flexibilidad y confiabilidad del FPC, se utilizarán algunas técnicas de procesamiento especiales, como el recocido o la modificación de la superficie de la lámina de cobre laminada, para reducir la dureza de la lámina de cobre, mejorar su flexibilidad y resistencia a la fatiga.
(3) Lámina de cobre para placas de circuito impreso de alta-frecuencia y alta-velocidad
Con el rápido desarrollo de tecnologías como la comunicación 5G, los centros de datos y la inteligencia artificial, la demanda de placas de circuito impreso de alta-frecuencia y alta-velocidad aumenta día a día. La lámina de cobre para placas de circuito impreso de alta-frecuencia y alta-velocidad requiere una rugosidad superficial extremadamente baja, un buen rendimiento de transmisión de señal y un rendimiento eléctrico estable. Por lo tanto, generalmente se selecciona una lámina de cobre con fotoelectrodo de doble cara o una lámina de cobre laminada con baja rugosidad superficial, y se utilizan procesos de tratamiento de superficie especiales, como reducir el contorno de la superficie de la lámina de cobre, optimizar la estructura cristalina de la lámina de cobre, etc., para reducir las pérdidas y distorsiones durante la transmisión de señales y cumplir con los estrictos requisitos de transmisión de señales de alta-frecuencia y-velocidad.