Štampane ploče su neophodne komponente većine električnih uređaja. Današnje PCB ploče imaju nekoliko slojeva: podlogu, tragove, masku za lemljenje i sitotisak. Jedan od najvažnijih materijala na PCB ploči je bakar, i postoji nekoliko razloga zašto se bakar koristi umjesto drugih legura poput aluminija ili kalaja.
Od čega su napravljene PCB ploče?
Prema navodima kompanije za montažu PCB-a, PCB-ovi su napravljeni od supstance koja se naziva supstrat, a to je fiberglas ojačan epoksidnom smolom. Iznad supstrata nalazi se sloj bakrene folije koji se može lijepiti s obje strane ili samo s jedne. Nakon što je supstrat napravljen, proizvođači postavljaju komponente na njega. 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 superiorniju električnu i toplinsku provodljivost. 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 kalaja - 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. Efikasnost prijenosa topline omogućava proizvođačima da instaliraju klasične hladnjake na površinu. Sam bakar je efikasan, jer jedna unca bakra može prekriti kvadratni metar PCB podloge debljine 1,4 hiljaditog dijela inča ili 35 mikrometara.
Bakar je visoko provodljiv jer ima slobodni elektron koji može putovati od jednog atoma do drugog bez usporavanja. Budući da ostaje jednako efikasan na tom nevjerovatno tankom nivou kao i na debljim nivoima, mala količina bakra je dovoljna za dug put.
Bakar i drugi plemeniti metali koji se koriste u PCB-ima
Većina ljudi prepoznaje PCB ploče kao zelene. Međutim, one 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 različitim bojama. Zlatni sloj je najskuplji, srebrni sloj ima drugu najvišu cijenu, a crveni je najjeftiniji sloj.
Korištenje imerznog zlata u PCB-ima
bakar na štampanoj ploči
Pozlaćeni sloj se koristi za šrapnele konektora i kontaktne pločice komponenti. Sloj imerzijskog zlata postoji kako bi se spriječilo pomjeranje površinskih atoma. Sloj nije samo zlatne boje, već je napravljen od pravog zlata. Zlato je nevjerovatno tanko, ali je dovoljno da produži vijek trajanja komponenti koje treba zalemiti. Zlato sprječava koroziju dijelova zalemljenja tokom vremena.
Korištenje imerzijskog srebra u PCB-ima
Srebro je još jedan metal koji se koristi u proizvodnji PCB-a. Znatno je jeftinije od zlatne imerzije. Srebrna imerzija se može koristiti umjesto zlatne imerzije jer također poboljšava povezivanje i smanjuje ukupne troškove ploče. Srebrna imerzija se često koristi u PCB-ima koji se koriste u automobilima i računarskim periferijama.
Bakreno obloženi laminat u PCB-ima
Umjesto uranjanja, bakar se koristi u obloženom obliku. Ovo je crveni sloj PCB-a i najčešće se koristi kao metal. PCB je napravljen od bakra kao osnovnog metala, te je neophodno da bi se kola međusobno povezala i efikasno komunicirala.
Kako se bakrena folija koristi u PCB-ima?
Bakar ima nekoliko upotreba u PCB-ima, od laminata obloženog bakrom do tragova. Bakar je ključan za pravilan rad PCB-a.
Šta je PCB trag?
PCB trag je, kako zvuči, putanja koju strujno kolo treba da prati. Trag uključuje mrežu bakra, ožičenja i izolacije, kao i osigurače i komponente koje se koriste na ploči.
Najlakši način da se shvati trasa jeste da se zamisli kao put ili most. Da bi se kroz nju mogla smjestiti vozila, trasa mora biti dovoljno široka da primi barem dva vozila. Mora biti dovoljno debela da se ne uruši pod pritiskom. Također moraju biti napravljene od materijala koji će izdržati težinu vozila koja se po njoj kreću. Međutim, trase sve ovo rade u mnogo manjoj mjeri za pomicanje električne energije, a ne za automobile.
Komponente PCB traga
Postoji nekoliko komponenti koje čine PCB traku. One imaju različite zadatke koje treba obaviti da bi ploča adekvatno obavljala svoj posao. Bakar se mora koristiti kako bi se trakama pomoglo da obavljaju svoj posao, a bez PCB-a ne bismo imali nikakve električne uređaje. Zamislite svijet bez pametnih telefona, laptopa, aparata za kafu i automobila. To bismo imali da PCB-i ne koriste bakar.
Debljina PCB traga
Dizajn PCB-a zavisi od debljine ploče. Debljina će uticati na ravnotežu i održavati komponente povezanim.
Širina PCB traga
Širina traga je također važna. To ne utiče na balansiranje ili pričvršćivanje komponenti, ali održava protok struje bez pregrijavanja ili oštećenja ploče.
Struja praćenja PCB-a
Struja PCB traga je neophodna jer je to ono što ploča koristi za prenos električne energije kroz komponente i žice. Bakar pomaže u tome, a slobodni elektron na svakom atomu omogućava nesmetan protok struje preko ploče.
Zašto je bakrena folija na štampanim pločama
Proces izrade PCB-a
Proces izrade PCB-a je isti. Neke kompanije to rade brže od drugih, ali sve koriste relativno isti proces i materijale. Ovo su koraci:
Napravite temelj od fiberglasa i smola
Postavite bakrene slojeve na temelj
Identifikujte i postavite bakrene uzorke
Operite dasku u kadi
Dodajte masku za lemljenje kako biste zaštitili PCB ploču
Pričvrstite sitotisak na PCB ploču
Postavite i zalemite otpornike, integrirana kola, kondenzatore i ostale komponente
Testirajte PCB ploču
PCB ploče moraju imati visoko specijalizirane komponente da bi ispravno funkcionirale. Jedan od najvažnijih elemenata PCB-a je bakar. Ova legura je potrebna za provođenje električne energije na uređajima u koje će se PCB ploče ugraditi. Bez bakra, uređaji neće raditi jer električna energija neće imati leguru kroz koju će se kretati.
Vrijeme objave: 25. april 2022.