Plăcile cu circuite imprimate sunt componente necesare ale majorității dispozitivelor electrice. PCB-urile de astăzi au mai multe straturi: substratul, pinii, masca de lipire și serigrafia. Unul dintre cele mai importante materiale de pe un PCB este cuprul și există mai multe motive pentru care se folosește cuprul în locul altor aliaje precum aluminiul sau staniul.
Din ce sunt fabricate PCB-urile?
Conform unei companii de asamblare a PCB-urilor, PCB-urile sunt fabricate dintr-o substanță numită substrat, care este fabricat din fibră de sticlă armată cu rășină epoxidică. Deasupra substratului se află un strat de folie de cupru care poate fi lipit pe ambele părți sau doar pe una. Odată ce substratul este realizat, producătorii plasează componentele pe el. Aceștia folosesc o mască de lipire și serigrafie, împreună cu rezistențe, condensatoare, tranzistoare, diode, cipuri de circuit și alte componente extrem de specializate.
De ce se folosește folia de cupru în PCB-uri?
Producătorii de PCB-uri folosesc cuprul deoarece are o conductivitate electrică și termică superioară. Pe măsură ce curentul electric se deplasează odată cu PCB-ul, cuprul împiedică căldura să deterioreze și să solicite restul PCB-ului. Cu alte aliaje - cum ar fi aluminiul sau staniul - PCB-ul s-ar putea încălzi neuniform și nu ar putea funcționa corect.
Cuprul este aliajul preferat deoarece poate transmite semnale electrice pe placă fără probleme de pierdere sau încetinire a energiei electrice. Eficiența transferului de căldură permite producătorilor să instaleze radiatoare clasice pe suprafață. Cuprul în sine este eficient, deoarece o uncie de cupru poate acoperi un metru pătrat de substrat PCB cu o grosime de 1,4 miimi de inch sau 35 micrometri.
Cuprul este foarte conductiv deoarece are un electron liber care poate călători de la un atom la altul fără a încetini. Deoarece rămâne la fel de eficient la acel nivel incredibil de subțire ca și la niveluri mai groase, o cantitate mică de cupru este suficientă pentru o conductivitate mare.
Cupru și alte metale prețioase utilizate în PCB-uri
Majoritatea oamenilor recunosc PCB-urile ca fiind verzi. Însă, de obicei, au trei culori pe stratul exterior: auriu, argintiu și roșu. De asemenea, au cupru pur în interiorul și exteriorul PCB-ului. Celelalte metale de pe placa de circuit apar în diferite culori. Stratul de aur este cel mai scump, stratul de argint are al doilea cel mai mare cost, iar roșu este cel mai puțin costisitor strat.
Utilizarea aurului prin imersie în PCB-uri
cupru pe placă de circuit imprimat
Stratul placat cu aur este utilizat pentru șrapnelul conectorilor și plăcuțele componentelor. Stratul de aur prin imersie există pentru a preveni deplasarea atomilor de suprafață. Stratul nu este doar de culoare aurie, ci este fabricat din aur pur. Aurul este incredibil de subțire, dar este suficient pentru a prelungi durata de viață a componentelor care trebuie lipite. Aurul previne corodarea pieselor de lipit în timp.
Utilizarea argintului de imersie în PCB-uri
Argintul este un alt metal utilizat în fabricarea PCB-urilor. Este semnificativ mai puțin costisitor decât imersia în aur. Imersia în argint poate fi utilizată în locul imersiei în aur, deoarece ajută și la conectivitate și reduce costul total al plăcii. Imersia în argint este adesea utilizată în PCB-urile utilizate în automobile și periferice de computer.
Laminat placat cu cupru în PCB-uri
În loc să se utilizeze imersia, se folosește cupru sub formă de placare. Acesta este stratul roșu al PCB-ului și este cel mai frecvent utilizat metal. PCB-ul este fabricat din cupru ca metal de bază și este necesar pentru ca circuitele să se conecteze și să comunice eficient între ele.
Cum se utilizează folia de cupru în PCB-uri?
Cuprul are mai multe utilizări în PCB-uri, de la laminatul placat cu cupru până la pivoți. Cuprul este vital pentru ca PCB-urile să funcționeze corect.
Ce este PCB Trace?
O urmă de circuit imprimat pe PCB este, așa cum pare, o cale pe care trebuie să o urmeze circuitul. Urma include rețeaua de cupru, cabluri și izolație, precum și siguranțele și componentele utilizate pe placă.
Cea mai ușoară modalitate de a înțelege o urmă este să o imaginăm ca pe un drum sau un pod. Pentru a găzdui vehicule, urma trebuie să fie suficient de lată pentru a găzdui cel puțin două dintre ele. Trebuie să fie suficient de groasă pentru a nu se prăbuși sub presiune. De asemenea, trebuie să fie fabricate din materiale care să reziste greutății vehiculelor care circulă pe ea. Însă, șinele fac toate acestea într-o măsură mult mai mică pentru a transporta electricitate decât automobile.
Componentele traseului PCB
Există mai multe componente care alcătuiesc circuitul imprimat pe PCB. Acestea au diverse funcții care trebuie îndeplinite pentru ca placa să își îndeplinească corect funcția. Cuprul trebuie folosit pentru a ajuta circuitele să își facă treaba, iar fără PCB, nu am avea niciun dispozitiv electric. Imaginați-vă o lume fără smartphone-uri, laptopuri, aparate de cafea și automobile. Asta am avea dacă PCB-urile nu ar folosi cupru.
Grosimea urmei PCB
Designul PCB-ului depinde de grosimea plăcii. Grosimea va afecta echilibrul și va menține componentele conectate.
Lățimea traseului PCB
Lățimea traseului este, de asemenea, importantă. Acest lucru nu afectează echilibrul sau fixarea componentelor, dar menține curentul transferat fără a supraîncălzi sau deteriora placa.
Curent de urmărire PCB
Curentul de urmărire al PCB-ului este necesar deoarece acesta este cel folosit de placă pentru a transporta electricitatea prin componente și fire. Cuprul ajută la acest lucru, iar electronul liber de pe fiecare atom face ca curentul să se deplaseze lin pe placă.
De ce este folie de cupru pe PCB-uri
Procesul de fabricare a PCB-urilor
Procesul de fabricare a unui PCB este același. Unele companii îl fac mai repede decât altele, dar toate folosesc relativ același proces și aceleași materiale. Aceștia sunt pașii:
Faceți o fundație din fibră de sticlă și rășini
Așezați straturile de cupru pe fundație
Identificați și setați modelele de cupru
Spălați placa într-o cadă
Adăugați masca de lipire pentru a proteja PCB-ul
Lipiți serigrafia pe PCB
Plasați și lipiți rezistențele, circuitele integrate, condensatoarele și alte componente
Testați PCB-ul
PCB-urile au nevoie de componente extrem de specializate pentru a funcționa corect. Unul dintre cele mai importante elemente ale unui PCB este cuprul. Acest aliaj este necesar pentru a conduce electricitatea în dispozitivele în care vor fi montate PCB-urile. Fără cupru, dispozitivele nu vor funcționa deoarece electricitatea nu va avea un aliaj prin care să se deplaseze.
Data publicării: 25 aprilie 2022