Descubriendo el CCL: Material clave en PCB y componentes de IA

Bobby Brown

Publicar 2023-12-17

Descubriendo el CCL: Material clave en PCB y componentes de IA

Contenido

¿Qué es el laminado recubierto de cobre (CCL)?
CCL en las industrias de PCB e IA
Conoce más sobre la industria del foil de cobre
Aplicaciones de caudalímetros y boquillas en la industria del foil de cobre

¿Qué es el laminado recubierto de cobre (CCL)?

El laminado recubierto de cobre (CCL), un material base esencial para las placas de circuito impreso (PCB), está compuesto por una lámina de cobre adherida a un sustrato no conductor, normalmente mediante un adhesivo. La lámina de cobre, con un espesor que suele variar entre 0,005 mm y 0,5 mm, se destaca por su excelente conductividad y maleabilidad, lo que la hace ideal para dispositivos electrónicos. El sustrato del CCL, hecho de materiales como fibra de vidrio o compuestos a base de papel, proporciona soporte estructural y aislamiento. Esta combinación de materiales es fundamental para la fabricación de PCBs, ya que influye en el rendimiento eléctrico, la gestión térmica y la fiabilidad de los circuitos electrónicos.

[1][2][3][4]

CCL en las industrias de PCB e IA

El laminado recubierto de cobre (CCL), el principal sustrato de las placas de circuito impreso (PCB), forma la estructura base de las placas, permitiendo la conectividad de los componentes electrónicos. Como un puente fundamental para la comunicación eléctrica, el CCL facilita la interacción compleja entre circuitos en las PCBs. Estas placas, al servir como plataformas, interconectan circuitos y componentes electrónicos complejos, desempeñando un papel clave en el hardware de IA como las unidades de procesamiento Tensor de Google (TPU) y las GPU de NVIDIA. Las aplicaciones de las PCBs se extienden a ámbitos impulsados por IA, como el aprendizaje automático, visión por computadora, reconocimiento de voz, vehículos autónomos, hogares inteligentes y el Internet de las Cosas (IoT). En resumen, el papel del CCL en la fabricación de PCBs sustenta la funcionalidad de las redes electrónicas sofisticadas, contribuyendo al avance de la tecnología de IA y la integración de dispositivos inteligentes.

Conoce más sobre la industria del foil de cobre

Tipos de CCL (Laminado recubierto de cobre)

El laminado recubierto de cobre (CCL) es un material base esencial en la fabricación de placas de circuito impreso (PCB), clave para lograr placas de alto rendimiento y fiabilidad. Los tipos principales incluyen CCL rígido, como FR-4 y CEM-1, conocidos por sus propiedades eléctricas y resistencia mecánica, y CCL flexible, que ofrece adaptabilidad para diversas aplicaciones. Las variedades de CCL se clasifican según los materiales aislantes, los materiales de refuerzo y las características de rendimiento. El foil de cobre, fundamental para la conductividad eléctrica, puede ser cobre electrodepositado o laminado, además de tipos especiales como foil con adhesivo, resistente a la corrosión, con blindaje EMI, película delgada, flexible y retardante a la llama. Estas variantes satisfacen distintas necesidades de las PCBs, influyendo en la conductividad térmica, flexibilidad y resistencia ambiental.

[5]

ED (Cobre electrodepositado)

| ED (Cobre electrodepositado)

Contenido

¿Qué es el laminado recubierto de cobre (CCL)?
CCL en las industrias de PCB e IA
Conoce más sobre la industria del foil de cobre
Aplicaciones de caudalímetros y boquillas en la industria del foil de cobre
- Aplicación de boquillas: proceso de enjuague con agua
  - Caso: Fabricante japonés líder de foil de cobre electrolítico para PCBs
- Aplicación de caudalímetros: medición de solución de sulfato de cobre
  - Caso: Importante empresa petroquímica taiwanesa

¿Qué es el laminado recubierto de cobre (CCL)?

El laminado recubierto de cobre (CCL) es un material base esencial para las placas de circuito impreso (PCB), compuesto por una lámina de cobre unida a un sustrato no conductor, generalmente mediante adhesivo. La lámina de cobre, que suele tener un grosor de 0,005 mm a 0,5 mm, destaca por su excelente conductividad y maleabilidad, lo que la hace ideal para dispositivos electrónicos. El sustrato del CCL, hecho de materiales como fibra de vidrio o compuestos a base de papel, proporciona soporte estructural y aislamiento. La combinación de estos materiales en el CCL desempeña un papel fundamental en la fabricación de PCBs, influyendo en el rendimiento eléctrico, la gestión térmica y la fiabilidad general de los circuitos electrónicos.

[1][2][3][4]

CCL en las industrias de PCB e IA

El laminado recubierto de cobre (CCL), como principal sustrato de las placas de circuito impreso (PCB), forma el esqueleto de estas placas, permitiendo la conectividad entre los componentes electrónicos. Como puente clave para la comunicación eléctrica, el CCL facilita la interacción compleja de los circuitos en las PCBs. Estas placas sirven como plataformas que conectan circuitos y componentes sofisticados, esenciales en hardware de IA como las unidades de procesamiento tensorial (TPU) de Google y las GPU de NVIDIA. Las PCBs se aplican en ámbitos impulsados por IA como el aprendizaje automático, cámaras inteligentes, dispositivos de reconocimiento de voz, vehículos autónomos, hogares inteligentes y el Internet de las Cosas (IoT). En esencia, el papel del CCL en la fabricación de PCBs es crucial para el funcionamiento de redes electrónicas avanzadas, contribuyendo al progreso de la tecnología de IA y la integración de dispositivos inteligentes.

Conoce más sobre la industria del foil de cobre

Tipos de CCL (Laminado recubierto de cobre)

El laminado recubierto de cobre (CCL) es un material fundamental en la fabricación de placas de circuito impreso (PCB), esencial para obtener placas de alto rendimiento y fiabilidad. Los principales tipos incluyen los CCL rígidos, como FR-4 y CEM-1, conocidos por su resistencia mecánica y propiedades eléctricas, y los CCL flexibles, que ofrecen adaptabilidad para diversas aplicaciones. Las variantes de CCL se clasifican según los materiales aislantes, de refuerzo y sus características de rendimiento. El foil de cobre, clave para la conductividad eléctrica, se presenta en formas como cobre electrodepositado y cobre laminado, además de tipos especiales como foil adhesivo, resistente a la corrosión, con blindaje EMI, de película delgada, flexible y retardante al fuego. Estas opciones permiten cubrir distintos requerimientos de PCB, afectando factores como la conductividad térmica, flexibilidad y resistencia ambiental.

[5]

ED (Cobre electrodepositado)

| ED (Cobre electrodepositado)

El foil de cobre electrolítico, conocido por su alta conductividad, pureza, espesor uniforme y superficie lisa, es crucial en la electrónica avanzada, especialmente en la fabricación de placas de circuito impreso (PCB) y conexiones internas de dispositivos electrónicos. Este foil se produce mediante un proceso de deposición electrolítica que incluye varios pasos clave:

| ED（Cobre electrodepositado）

Deposición de Cobre Electrolítico: Un sustrato, ya sea tela de fibra de vidrio o papel de celulosa, se suspende en un baño electrolítico con solución de sulfato de cobre. Al aplicar corriente eléctrica, los iones de cobre se reducen y se depositan sobre el cátodo, formando una capa de cobre uniforme.

Proceso de Separación: El foil de cobre depositado se separa del sustrato.

Refuerzo del Revestimiento: Se utiliza un tambor de titanio conectado a una fuente de voltaje DC. El tambor gira lentamente, permitiendo que los iones de cobre de la solución se depositen sobre su superficie y formen una capa reforzada.

Grabado: Se emplean métodos químicos o mecánicos para grabar el patrón de circuito deseado en la superficie del foil de cobre.

Corte: Finalmente, el foil de cobre se corta en los tamaños requeridos y se enrolla para facilitar su transporte y uso posterior.

[6][7][8][9][10]

RA (Cobre Laminado y Recocido)

| RA (Cobre Laminado y Recocido)

El foil de cobre laminado y recocido (RA) ofrece una mayor flexibilidad, elongación y resistencia a la corrosión a altas temperaturas en comparación con el foil de cobre electrolítico, lo que lo hace ideal para aplicaciones electrónicas flexibles como las placas de circuito impreso flexibles (FPC) y otros componentes electrónicos doblables. El proceso de fabricación del foil RA consiste en laminar lingotes de cobre mediante maquinaria de laminado, reduciendo gradualmente su espesor hasta formar láminas delgadas de cobre.

| RA (Cobre Laminado y Recocido)

Calentamiento del Lingote: Los lingotes de cobre de alta pureza (pueden ser lingotes, barras, placas o láminas) se precalientan hasta alcanzar la temperatura adecuada para el laminado.

Laminado Primario: Los lingotes precalentados pasan por un laminador que comienza a dar forma y reducir el grosor del cobre.

Laminado Intermedio en Caliente: El foil de cobre se lamina manteniendo una temperatura controlada, alargando el material, afinándolo y mejorando su uniformidad.

Laminado en Frío: Este proceso reduce aún más el espesor, mejora la estructura del grano y refuerza las propiedades mecánicas del foil.

Temple: Después del laminado en frío, el foil puede someterse a un proceso de temple para aumentar su dureza y resistencia, lo cual implica calentarlo y enfriarlo rápidamente para estabilizar su estructura.

Laminado Final: Finalmente, el foil se lamina con precisión para alcanzar el espesor y la suavidad superficial deseados, utilizando maquinaria de alta precisión.

[11]

Aplicaciones de caudalímetros y boquillas en la industria del foil de cobre

Aplicación de boquillas: Proceso de enjuague con agua

| Proceso de enjuague con agua para CCL

En la fabricación de foil de cobre, a menudo se requiere un paso de enjuague con agua para eliminar aditivos químicos, residuos u otras sustancias no deseadas que puedan quedar en la superficie del foil. Se emplean boquillas para rociar uniformemente agua limpia o agentes de enjuague. Diferentes procesos de fabricación requieren presiones de enjuague distintas, y las boquillas con capacidad de regulación de presión pueden ajustarse a las necesidades específicas de limpieza. En algunos casos, también es necesario proteger la superficie del foil durante el enjuague para evitar daños u oxidación. Las boquillas pueden aplicar agentes protectores, asegurando la integridad del foil durante el proceso.

| Equipo de lavado con pulverización de agua a baja presión

Caso: Fabricante japonés líder de foil de cobre electrolítico para PCBs

Situción: Esta empresa enfrentaba problemas con su equipo importado y las boquillas originales japonesas utilizadas en el proceso de enjuague. Además de la molestia de tener que adquirir repuestos desde Japón, su línea operaba a presiones por debajo de 0.8 kgf/cm² y un caudal de solo 0.2 LPM. Las boquillas convencionales del mercado no lograban mantener un patrón de aspersión en abanico ni una distribución uniforme bajo estas condiciones de baja presión y bajo caudal. Por ello, la empresa buscó una solución alternativa.

Solución: Boquilla tipo abanico de una sola pieza LORRIC (NH 01-100)
Para este caso específico, LORRIC recomendó la boquilla NH 01-100 de una sola pieza. Esta boquilla demostró mantener una pulverización uniforme con un ángulo de hasta 100 grados en un entorno de baja presión (0.8 kgf/cm²) y un caudal de 0.2 LPM. Esto permitió una limpieza eficiente sin dañar la superficie del foil. Tras las pruebas, la empresa confirmó que el producto de LORRIC cumplía con los requisitos y reemplazó completamente sus boquillas de enjuague con nuestra solución.

Aplicación de caudalímetro - Medición de solución de sulfato de cobre

Durante el proceso de producción de foil de cobre electrodepositado, la concentración de la solución de sulfato de cobre influye directamente en la calidad del producto final. Por ello, es esencial que los operadores monitoreen su uso y concentración para garantizar la calidad. Además, el agua se utiliza para limpiar la superficie tras la fabricación del foil y en tratamientos posteriores. Los caudalímetros permiten monitorear el consumo de agua en los enjuagues, optimizando la eficiencia del proceso.

| Planta petroquímica taiwanesa que produce foil de cobre electrolítico

Caso: Empresa petroquímica taiwanesa

Situción: El equipo de foil de cobre de esta empresa necesitaba caudalímetros para medir el consumo de la solución de sulfato de cobre y monitorear su concentración. Anteriormente utilizaban caudalímetros de área, simples y económicos, pero que requerían observación visual de una bola flotante, sin capacidad de monitoreo en tiempo real. Con la tendencia hacia fábricas inteligentes, la empresa buscaba reemplazarlos por caudalímetros digitales conectables a su sistema central de control.

Solución: Caudalímetro ultrasónico tipo clamp-on FU-ES EchoSense de LORRIC
Para satisfacer esta necesidad, LORRIC recomienda el caudalímetro ultrasónico FU-ES EchoSense. Diseñado para tuberías de pequeño diámetro, su diseño todo en uno integra el sensor y la unidad principal, con un sistema de fijación rápida patentado que permite su instalación en solo 90 segundos. Además, su función de configuración automática detecta material de tubería, grosor de pared, velocidad del sonido del líquido y otros factores del entorno. Los usuarios pueden completar la configuración con un solo clic. En cuanto a comunicaciones, ofrece tres salidas: señal analógica 4-20mA, protocolo Modbus RTU RS485, y señal de pulsos mediante optoacoplador, lo que le permite adaptarse fácilmente a los sistemas de control central del cliente.