Lá đồng là nguyên liệu cốt lõi thiết yếu trong sản xuất bảng mạch in, đóng vai trò dẫn điện và ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất điện, độ bền cơ học và độ tin cậy của bảng mạch in. Với sự phát triển của công nghệ điện tử theo hướng thu nhỏ, mật độ cao và hiệu suất cao, các yêu cầu về hiệu suất đối với lá đồng ngày càng trở nên nghiêm ngặt. Theo các quy trình sản xuất khác nhau, đặc tính hiệu suất và yêu cầu ứng dụng, lá đồng cho bảng mạch in có thể được phân thành nhiều loại khác nhau.
1, Phân loại theo quy trình sản xuất
(1) Lá đồng điện phân
Lá đồng điện phân hiện là loại lá đồng được sử dụng rộng rãi nhất trong sản xuất bảng mạch in. Quá trình sản xuất chủ yếu sử dụng điện phân, với đồng nguyên chất làm cực dương và thép không gỉ hoặc tấm titan làm cực âm. Đồng cực dương được điện phân trong chất điện phân hỗn hợp gồm đồng sunfat và axit sunfuric, và các ion đồng được lắng đọng trên bề mặt cực âm để tạo thành lá đồng.
Lá đồng điện phân có ưu điểm là hiệu quả sản xuất cao, chi phí tương đối thấp và sản xuất ở quy mô lớn. Theo các quy trình xử lý bề mặt khác nhau, lá đồng điện phân có thể được chia thành lá đồng quang điện hóa một mặt- và lá đồng quang điện hóa hai mặt-. Một mặt của lá đồng điện cực quang-một mặt nhẵn, trong khi mặt còn lại có bề mặt thô ráp. Độ bám dính giữa bề mặt gồ ghề và chất nền cách điện mạnh hơn và nó thường được sử dụng để sản xuất lớp bên trong của bảng mạch in nhiều{7}}lớp; Lá đồng điện cực quang hai mặt-có bề mặt nhẵn ở cả hai mặt và độ nhám bề mặt thấp, phù hợp với các bảng mạch in có tốc độ truyền tín hiệu-và tần số cao. Nó có hiệu quả có thể làm giảm tổn thất và trở kháng truyền tín hiệu.
Tuy nhiên, lá đồng điện phân cũng có những hạn chế nhất định. Do sự phát triển của hạt không đồng đều trong quá trình sản xuất, độ dẻo và khả năng chống uốn của lá đồng tương đối kém và nó hoạt động kém trong một số tình huống ứng dụng đòi hỏi tính linh hoạt cao.
(2) Lá đồng cán
Lá đồng cán được làm bằng cách cán và ủ nhiều lần các thỏi đồng. Trong quá trình cán, các nguyên tử đồng được sắp xếp dọc theo hướng cán tạo thành một cấu trúc vi mô tương đối dày đặc, giúp lá đồng cán có độ linh hoạt tuyệt vời, độ dẻo cao và khả năng chống uốn tốt.
So với lá đồng điện phân, bề mặt của lá đồng cán mịn và mịn hơn, độ nhám bề mặt thường thấp hơn so với lá đồng điện phân. Điều này cho phép nó giảm sự phản xạ và mất tín hiệu một cách hiệu quả trong quá trình truyền tín hiệu-tần số cao, khiến nó phù hợp hơn cho việc sản xuất các bảng mạch in và bảng mạch linh hoạt có tần số-cao,-tốc độ cao. Trong các thiết bị điện tử linh hoạt như điện thoại có thể gập lại và thiết bị đeo được, lá đồng cuộn với tính linh hoạt tuyệt vời có thể đáp ứng nhu cầu uốn cong lặp đi lặp lại của bảng mạch, đảm bảo độ ổn định và độ tin cậy của mạch.
Tuy nhiên, quy trình sản xuất lá đồng cuộn rất phức tạp, chu kỳ sản xuất dài và đầu tư thiết bị lớn dẫn đến chi phí cao và hạn chế ứng dụng của nó trong một số sản phẩm bảng mạch in nhạy cảm với chi phí.
2, Phân loại theo độ dày
(1) Lá đồng dày
Lá đồng có độ dày lớn hơn 105 μm thường được gọi là lá đồng dày. Lá đồng dày có khả năng mang dòng điện cao và có thể chịu được dòng điện lớn, khiến nó phù hợp với các trường hợp bảng mạch in yêu cầu truyền dòng điện cao, chẳng hạn như mạch cấp nguồn cao-, hệ thống quản lý pin điện trong thiết bị điện tử ô tô và mô-đun nguồn trong thiết bị điều khiển công nghiệp. Trong các ứng dụng này, lá đồng dày có thể làm giảm điện trở đường dây một cách hiệu quả, giảm sinh nhiệt và cải thiện độ tin cậy và ổn định của mạch. Ngoài ra, lá đồng dày còn có độ bền cơ học tốt, có thể tăng cường độ cứng của bảng mạch in và phù hợp với các sản phẩm có yêu cầu hiệu suất cơ học cao.
(2) Lá đồng có độ dày thông thường
Lá đồng có độ dày từ 18 μm đến 105 μm thuộc loại lá đồng có độ dày thông thường, đây cũng là loại độ dày lá đồng được sử dụng phổ biến nhất trong sản xuất bảng mạch in. Lá đồng có độ dày thông thường cân bằng hiệu suất điện, hiệu suất cơ học và giá thành, đồng thời có thể đáp ứng các yêu cầu về bảng mạch in của hầu hết các sản phẩm điện tử thông thường, như điện tử tiêu dùng, thiết bị liên lạc, thiết bị giám sát an ninh, v.v. Ví dụ, trong bảng mạch in của điện thoại thông minh và máy tính xách tay, lá đồng 18 μm hoặc 35 μm thường được sử dụng để đảm bảo truyền tín hiệu hiệu quả đồng thời kiểm soát chi phí và độ dày của bảng mạch.
(3) Lá đồng mỏng và lá đồng{1}siêu mỏng
Lá đồng có độ dày dưới 18 μm được gọi là lá đồng mỏng, trong khi lá đồng có độ dày dưới 9 μm được coi là lá đồng siêu mỏng. Với sự phát triển của các sản phẩm điện tử theo hướng thu nhỏ và mật độ cao, yêu cầu về mật độ dây của bảng mạch in và tốc độ truyền tín hiệu ngày càng cao, đồng thời việc ứng dụng lá đồng mỏng và lá đồng siêu mỏng ngày càng trở nên phổ biến. Chúng có thể đạt được độ rộng và khoảng cách dòng tốt hơn, cải thiện mật độ nối dây của bảng mạch in và đáp ứng nhu cầu của các thiết bị điện tử thu nhỏ. Trong khi đó, lá đồng mỏng và lá đồng-siêu mỏng có độ nhám bề mặt thấp hơn và hiệu suất tốt hơn khi truyền tín hiệu ở tần số cao-và-tốc độ cao. Chúng thường được sử dụng trong sản xuất bảng mạch in cho điện thoại thông minh cao cấp, bo mạch chủ máy chủ, thiết bị liên lạc tốc độ cao và các thiết bị khác yêu cầu tính toàn vẹn tín hiệu cực cao. Tuy nhiên, độ khó xử lý của lá đồng mỏng và lá đồng siêu mỏng tương đối cao, đòi hỏi quy trình và thiết bị sản xuất cao hơn, đồng thời dễ bị rách, nhăn và các vấn đề khác trong quá trình sản xuất, đòi hỏi phải kiểm soát chất lượng chặt chẽ hơn.
3, Phân loại theo quy trình xử lý bề mặt
(1) Lá đồng mịn
Bề mặt của lá đồng mịn chưa qua xử lý đặc biệt, có độ bóng tự nhiên của đồng và bề mặt nhẵn và phẳng. Loại lá đồng này chủ yếu được sử dụng trong các trường hợp yêu cầu chất lượng bề mặt cao và không yêu cầu liên kết đặc biệt với chất nền, chẳng hạn như một số bảng mạch trang trí đặc biệt hoặc bảng mạch in yêu cầu chất lượng truyền tín hiệu cực cao và sử dụng các quy trình liên kết đặc biệt. Ưu điểm của lá đồng mịn là độ nhám bề mặt thấp và mất tín hiệu truyền tải thấp. Tuy nhiên, do hoạt động bề mặt thấp nên độ bền liên kết của nó với nền cách điện tương đối yếu, đòi hỏi phải sử dụng vật liệu liên kết hiệu suất cao-hoặc kỹ thuật xử lý đặc biệt để đảm bảo độ bền liên kết.
(2) Lá đồng thô
Lá đồng thô được hình thành bằng cách xử lý điện hóa hoặc hóa học trên bề mặt lá đồng để tạo ra cấu trúc vi mô thô. Bề mặt gồ ghề này có thể làm tăng đáng kể diện tích tiếp xúc giữa lá đồng và chất nền cách điện, cải thiện độ bền liên kết của chúng và ngăn ngừa bong tróc lá đồng trong quá trình sản xuất hoặc sử dụng bảng mạch in. Lá đồng thô là loại xử lý bề mặt được sử dụng phổ biến nhất trong sản xuất bảng mạch in, được sử dụng rộng rãi trong nhiều loại hình sản xuất bảng mạch in khác nhau, đặc biệt là bảng mạch in nhiều lớp và bảng mạch yêu cầu quá trình cán màng. Theo các quy trình và mức độ gia công nhám khác nhau, lá đồng thô có thể được chia nhỏ hơn để đáp ứng các yêu cầu về độ bền liên kết và hiệu suất bề mặt trong các tình huống ứng dụng khác nhau.
(3) Lá đồng chống oxy hóa
Lá đồng chống oxy hóa là một màng mỏng có đặc tính chống oxy hóa, chẳng hạn như màng chống oxy hóa hữu cơ, lớp phủ hợp kim niken phốt pho, v.v., được phủ trên bề mặt lá đồng thông qua lớp phủ hóa học hoặc mạ điện. Lớp màng này có thể cách ly lá đồng một cách hiệu quả khỏi tiếp xúc với không khí, ngăn chặn quá trình oxy hóa của lá đồng trong quá trình bảo quản và xử lý, ảnh hưởng đến hiệu suất điện và khả năng hàn của nó. Lá đồng chống oxy hóa thường được sử dụng trong những trường hợp thời gian bảo quản lâu hoặc chất lượng bề mặt lá đồng có độ ổn định cao, chẳng hạn như sản xuất bảng mạch in cho sản phẩm xuất khẩu, để đảm bảo lá đồng duy trì hiệu suất tốt trong quá trình vận chuyển và bảo quản.
4, Phân loại theo lĩnh vực ứng dụng
(1) Lá đồng cho bảng mạch in cứng
Bảng mạch in cứng là loại bảng mạch in phổ biến nhất, được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm điện tử khác nhau. Lá đồng cho bảng mạch in cứng có thể được lựa chọn theo yêu cầu hiệu suất và ngân sách chi phí của sản phẩm, với các quy trình sản xuất, độ dày và quy trình xử lý bề mặt khác nhau. Đối với các sản phẩm điện tử tiêu dùng thông thường, lá đồng điện phân-chi phí thấp có độ dày từ 18 μm đến 35 μm thường được sử dụng; Đối với bo mạch chủ máy chủ hiệu suất cao, thiết bị trạm gốc truyền thông, v.v., lá đồng quang điện tử hai mặt hoặc lá đồng cuộn có độ nhám bề mặt thấp và hiệu suất truyền tín hiệu tốt có thể được chọn để đáp ứng các yêu cầu về truyền tín hiệu tốc độ cao và tần số cao.
(2) Lá đồng cho bảng mạch in linh hoạt
Bảng mạch in linh hoạt (FPC) có đặc tính linh hoạt, có thể gập lại và nhẹ, đóng vai trò quan trọng trong việc thu nhỏ và thiết kế linh hoạt của các thiết bị điện tử. Lá đồng được sử dụng cho bảng mạch in linh hoạt chủ yếu là lá đồng cuộn, có thể thích ứng với nhu cầu uốn của FPC trong các tình huống ứng dụng khác nhau do tính linh hoạt và khả năng chống uốn tuyệt vời của nó. Ngoài ra, để cải thiện hơn nữa tính linh hoạt và độ tin cậy của FPC, một số kỹ thuật xử lý đặc biệt sẽ được sử dụng, chẳng hạn như ủ hoặc sửa đổi bề mặt của lá đồng cán, để giảm độ cứng của lá đồng, cải thiện tính linh hoạt và khả năng chống mỏi của nó.
(3) Lá đồng cho bảng mạch in tốc độ cao-tần số cao và{2}}cao
Với sự phát triển nhanh chóng của các công nghệ như truyền thông 5G, trung tâm dữ liệu và trí tuệ nhân tạo, nhu cầu về bảng mạch in-tần số cao và tốc độ-cao ngày càng tăng. Lá đồng dành cho bảng mạch in-tần số cao và tốc độ-cao yêu cầu độ nhám bề mặt cực thấp, hiệu suất truyền tín hiệu tốt và hiệu suất điện ổn định. Do đó, lá đồng điện cực quang hai mặt hoặc lá đồng cuộn có độ nhám bề mặt thấp thường được chọn và sử dụng các quy trình xử lý bề mặt đặc biệt, chẳng hạn như giảm đường viền của bề mặt lá đồng, tối ưu hóa cấu trúc tinh thể của lá đồng, v.v., để giảm tổn thất và biến dạng trong quá trình truyền tín hiệu cũng như đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về truyền tín hiệu-tốc độ cao và tốc độ cao.