I circuiti stampati sono componenti necessari della maggior parte dei dispositivi elettrici. I PCB di oggi hanno diversi strati: il substrato, le tracce, la maschera di saldatura e la serigrafia. Uno dei materiali più importanti su un PCB è il rame e ci sono diversi motivi per cui il rame viene utilizzato al posto di altre leghe come l'alluminio o lo stagno.
Di cosa sono fatti i PCB?
Secondo una società di assemblaggio di PCB, i PCB sono costituiti da una sostanza chiamata substrato, che è costituito da fibra di vetro rinforzata con resina epossidica. Sopra il substrato è presente uno strato di lamina di rame che può essere incollata su entrambi i lati o solo su uno. Una volta realizzato il substrato, i produttori vi posizionano sopra i componenti. Utilizzano una maschera di saldatura e una serigrafia insieme a resistori, condensatori, transistor, diodi, chip di circuito e altri componenti altamente specializzati.
Perché la lamina di rame viene utilizzata nei PCB?
I produttori di PCB utilizzano il rame perché ha una conduttività elettrica e termica superiore. Mentre la corrente elettrica si muove insieme al PCB, il rame impedisce al calore di danneggiare e stressare il resto del PCB. Con altre leghe, come alluminio o stagno, il PCB potrebbe riscaldarsi in modo non uniforme e non funzionare correttamente.
Il rame è la lega preferita perché può inviare segnali elettrici su tutta la linea senza problemi di perdita o rallentamento dell'elettricità. L'efficienza del trasferimento di calore consente ai produttori di installare sulla superficie i classici dissipatori di calore. Il rame stesso è efficiente, poiché un'oncia di rame può coprire un piede quadrato di substrato PCB con uno spessore di 1,4 millesimi di pollice o 35 micrometri.
Il rame è altamente conduttivo perché ha un elettrone libero che può viaggiare da un atomo all'altro senza rallentare. Poiché rimane altrettanto efficiente a quel livello incredibilmente sottile quanto a livelli più spessi, un po' di rame può fare molto.
Rame e altri metalli preziosi utilizzati nei PCB
La maggior parte delle persone riconosce che i PCB sono ecologici. Ma di solito hanno tre colori sullo strato esterno: oro, argento e rosso. Hanno anche rame puro all'interno e all'esterno del PCB. Gli altri metalli sul circuito appaiono in vari colori. Lo strato dorato è il più costoso, lo strato argentato ha il secondo costo più alto e quello rosso è lo strato meno costoso.
Utilizzo dell'oro ad immersione nei PCB
rame sul circuito stampato
Lo strato placcato in oro viene utilizzato per le schegge del connettore e i cuscinetti dei componenti. Lo strato d'oro ad immersione esiste per prevenire lo spostamento degli atomi superficiali. Lo strato non è solo di colore oro, ma è fatto di vero oro. L'oro è incredibilmente sottile ma è sufficiente per prolungare la durata dei componenti che devono essere saldati. L'oro impedisce la corrosione delle parti saldate nel tempo.
Utilizzo dell'argento per immersione nei PCB
L'argento è un altro metallo utilizzato nella produzione di PCB. È significativamente meno costoso dell'immersione in oro. L'immersione in argento può essere utilizzata al posto dell'immersione in oro perché aiuta anche con la connettività e riduce il costo complessivo della scheda. L'immersione in argento viene spesso utilizzata nei PCB utilizzati nelle automobili e nelle periferiche dei computer.
Laminato rivestito in rame nei PCB
Invece di utilizzare un'immersione, il rame viene utilizzato in forma rivestita. Questo è lo strato rosso del PCB ed è il metallo più comunemente usato. Il PCB è realizzato in rame come metallo di base ed è necessario che i circuiti si connettano e comunichino tra loro in modo efficace.
Come viene utilizzata la lamina di rame nei PCB?
Il rame ha diversi usi nei PCB, dal laminato rivestito di rame alle tracce. Il rame è vitale affinché i PCB funzionino correttamente.
Cos'è la traccia PCB?
Una traccia PCB è quello che sembra, un percorso da seguire per il circuito. La traccia include la rete di rame, cablaggio e isolamento, nonché i fusibili e i componenti utilizzati sulla scheda.
Il modo più semplice per comprendere una traccia è pensarla come una strada o un ponte. Per accogliere i veicoli, la traccia deve essere sufficientemente ampia da contenerne almeno due. Deve essere abbastanza spesso da non collassare sotto pressione. Devono inoltre essere realizzati con materiali in grado di sopportare il peso dei veicoli che vi circolano. Ma le tracce fanno tutto questo in misura molto minore per spostare l’elettricità piuttosto che le automobili.
Componenti di PCB Trace
Esistono diversi componenti che compongono la traccia PCB. Hanno vari compiti che devono essere svolti affinché il consiglio possa svolgere adeguatamente il proprio lavoro. Il rame deve essere utilizzato per aiutare le tracce a svolgere il loro lavoro e senza il PCB non avremmo alcun dispositivo elettrico. Immagina un mondo senza smartphone, laptop, macchinette del caffè e automobili. Questo è ciò che avremmo se i PCB non utilizzassero il rame.
Spessore della traccia PCB
Il design del PCB dipende dallo spessore della scheda. Lo spessore influenzerà l'equilibrio e manterrà i componenti collegati.
Larghezza traccia PCB
Anche la larghezza della traccia è importante. Ciò non influisce sull'equilibrio o sul fissaggio dei componenti, ma mantiene il trasferimento di corrente senza surriscaldare o danneggiare la scheda.
Corrente di traccia PCB
La corrente di tracciamento del PCB è necessaria perché è ciò che la scheda utilizza per spostare l'elettricità attraverso i componenti e i fili. Il rame aiuta ciò ad accadere e l'elettrone libero su ciascun atomo fa sì che la corrente si muova senza intoppi sulla scheda.
Perché la lamina di rame sui circuiti stampati
Processo di realizzazione dei PCB
Il processo di creazione di un PCB è lo stesso. Alcune aziende lo fanno più velocemente di altre, ma tutte utilizzano relativamente gli stessi processi e materiali. Questi sono i passaggi:
Realizza una base in fibra di vetro e resine
Posiziona gli strati di rame sulla fondazione
Identificare e impostare i modelli di rame
Lavare la tavola a bagnomaria
Aggiungi la maschera di saldatura per proteggere il PCB
Apporre la serigrafia sul PCB
Posiziona e salda i resistori, i circuiti integrati, i condensatori e altri componenti
Testare il PCB
I PCB devono avere componenti altamente specializzati per funzionare correttamente. Uno degli elementi più importanti di un PCB è il rame. Questa lega è necessaria per condurre l'elettricità sui dispositivi in cui verranno inseriti i PCB. Senza rame, i dispositivi non funzioneranno perché l’elettricità non avrà una lega attraverso cui muoversi.
Orario di pubblicazione: 25 aprile 2022