Tiskane ploče su nužne komponente većine električnih uređaja. Današnje PCB-ove imaju nekoliko slojeva: podlogu, tragove, masku za lemljenje i sitotisak. Jedan od najvažnijih materijala na PCB-u je bakar, a postoji nekoliko razloga zašto se bakar koristi umjesto drugih legura poput aluminija ili kositra.
Od čega su napravljene PCB ploče?
Prema izjavi tvrtke za sastavljanje PCB-a, PCB-i su izrađeni od tvari koja se naziva supstrat, a sastoji se od stakloplastike ojačane epoksidnom smolom. Iznad supstrata nalazi se sloj bakrene folije koji se može lijepiti s obje strane ili samo s jedne. Nakon što je supstrat izrađen, proizvođači na njega postavljaju komponente. Koriste masku za lemljenje i sitotisak zajedno s otpornicima, kondenzatorima, tranzistorima, diodama, čipovima i drugim visoko specijaliziranim komponentama.
Zašto se bakrena folija koristi u PCB-ima?
Proizvođači PCB-a koriste bakar jer ima vrhunsku električnu i toplinsku vodljivost. Kako se električna struja kreće zajedno s PCB-om, bakar sprječava da toplina ošteti i napreže ostatak PCB-a. S drugim legurama - poput aluminija ili kositra - PCB se može neravnomjerno zagrijavati i ne funkcionirati ispravno.
Bakar je preferirana legura jer može slati električne signale preko ploče bez ikakvih problema s gubitkom ili usporavanjem električne energije. Učinkovitost prijenosa topline omogućuje proizvođačima ugradnju klasičnih hladnjaka na površinu. Sam bakar je učinkovit, jer unca bakra može prekriti kvadratni metar PCB podloge debljine 1,4 tisućinke inča ili 35 mikrometara.
Bakar je vrlo vodljiv jer ima slobodni elektron koji može putovati od jednog atoma do drugog bez usporavanja. Budući da ostaje jednako učinkovit na toj nevjerojatno tankoj razini kao i na debljim razinama, malo bakra ide daleko.
Bakar i drugi plemeniti metali koji se koriste u PCB-ima
Većina ljudi prepoznaje PCB-ove kao zelene. No, obično imaju tri boje na vanjskom sloju: zlatnu, srebrnu i crvenu. Također imaju čisti bakar unutar i izvan PCB-a. Ostali metali na ploči pojavljuju se u raznim bojama. Zlatni sloj je najskuplji, srebrni sloj ima drugu najvišu cijenu, a crveni je najjeftiniji sloj.
Korištenje imerznog zlata u PCB-ima
bakar na tiskanoj ploči
Pozlaćeni sloj koristi se za šrapnele konektora i kontaktne pločice komponenti. Sloj imerzijskog zlata postoji kako bi se spriječilo pomicanje površinskih atoma. Sloj nije samo zlatne boje, već je izrađen od pravog zlata. Zlato je nevjerojatno tanko, ali dovoljno je da produži vijek trajanja komponenti koje treba lemiti. Zlato sprječava koroziju lemljenih dijelova tijekom vremena.
Korištenje imerznog srebra u PCB-ima
Srebro je još jedan metal koji se koristi u proizvodnji PCB-a. Znatno je jeftinije od zlatne imerzije. Srebrna imerzija može se koristiti umjesto zlatne imerzije jer također pomaže kod povezivanja i smanjuje ukupnu cijenu ploče. Srebrna imerzija se često koristi u PCB-ima koji se koriste u automobilima i računalnoj periferiji.
Bakreno obloženi laminat u PCB-ima
Umjesto uranjanja, bakar se koristi u obloženom obliku. To je crveni sloj PCB-a i najčešće korišteni metal. PCB je izrađen od bakra kao osnovnog metala, a potrebno je kako bi se sklopovi mogli međusobno povezati i učinkovito komunicirati.
Kako se bakrena folija koristi u PCB-ima?
Bakar ima nekoliko primjena u PCB-ima, od laminata obloženog bakrom do tragova. Bakar je ključan za ispravan rad PCB-a.
Što je PCB trag?
PCB trag je, kako zvuči, put kojim strujni krug treba ići. Trag uključuje mrežu bakra, ožičenja i izolacije, kao i osigurače i komponente koje se koriste na ploči.
Najlakši način za razumijevanje traga jest zamisliti ga kao cestu ili most. Da bi se kroz njega mogla smjestiti vozila, trag mora biti dovoljno širok da primi barem dva vozila. Mora biti dovoljno debeo da se ne uruši pod pritiskom. Također mora biti izrađen od materijala koji će izdržati težinu vozila koja se njime kreću. No, tragovi sve to rade u mnogo manjoj mjeri za pomicanje električne energije, a ne automobili.
Komponente PCB traga
Postoji nekoliko komponenti koje čine PCB trag. One imaju razne zadatke koje treba obaviti da bi ploča pravilno obavljala svoj posao. Bakar se mora koristiti kako bi se pomoglo tragovima da obavljaju svoj posao, a bez PCB-a ne bismo imali nikakve električne uređaje. Zamislite svijet bez pametnih telefona, prijenosnih računala, aparata za kavu i automobila. To bismo imali da PCB-i ne koriste bakar.
Debljina PCB traga
Dizajn PCB-a ovisi o debljini ploče. Debljina će utjecati na ravnotežu i održavati komponente spojenima.
Širina PCB traga
Širina traga je također važna. To ne utječe na ravnotežu ili pričvršćivanje komponenti, ali održava prijenos struje bez pregrijavanja ili oštećenja ploče.
Struja praćenja PCB-a
Struja PCB traga je neophodna jer ploča koristi struju za prijenos struje kroz komponente i žice. Bakar pomaže u tome, a slobodni elektron na svakom atomu omogućuje nesmetan protok struje preko ploče.
Zašto je bakrena folija na PCB-ima
Proces izrade PCB-a
Proces izrade PCB-a je isti. Neke tvrtke to rade brže od drugih, ali sve koriste relativno isti proces i materijale. Ovo su koraci:
Napravite temelj od stakloplastike i smola
Postavite bakrene slojeve na temelj
Identificirajte i postavite bakrene uzorke
Operite dasku u kadi
Dodajte masku za lemljenje kako biste zaštitili PCB
Pričvrstite sitotisak na PCB
Postavite i zalemite otpornike, integrirane krugove, kondenzatore i ostale komponente
Testirajte PCB
PCB-i trebaju imati visoko specijalizirane komponente kako bi ispravno funkcionirali. Jedan od najvažnijih elemenata PCB-a je bakar. Ova legura je potrebna za provođenje električne energije na uređajima u koje će se PCB-i staviti. Bez bakra, uređaji neće raditi jer električna energija neće imati leguru kroz koju će se kretati.
Vrijeme objave: 25. travnja 2022.