Kretskort er nødvendige komponenter i de fleste elektriske apparater. Dagens PCB-er har flere lag: substrat, spor, loddemaske og silketrykk. Et av de viktigste materialene på et PCB er kobber, og det er flere grunner til at kobber brukes i stedet for andre legeringer som aluminium eller tinn.
Hva er PCB-er laget av?
Et PCB-monteringsfirma oppgir at PCB-er er laget av et stoff som kalles et substrat, som er laget av glassfiber forsterket med epoksyharpiks. Over substratet er det et lag med kobberfolie som kan limes på begge sider eller bare én. Når substratet er laget, plasserer produsentene komponentene på det. De bruker en loddemaske og silketrykk sammen med motstander, kondensatorer, transistorer, dioder, kretsbrikker og andre høyspesialiserte komponenter.
Hvorfor brukes kobberfolie i PCB-er?
PCB-produsenter bruker kobber fordi det har overlegen elektrisk og termisk ledningsevne. Etter hvert som den elektriske strømmen beveger seg sammen med PCB-en, hindrer kobberet varmen i å skade og stresse resten av PCB-en. Med andre legeringer – som aluminium eller tinn – kan PCB-en varmes opp ujevnt og ikke fungere ordentlig.
Kobber er den foretrukne legeringen fordi den kan sende elektriske signaler over hele kretskortet uten problemer med å miste eller redusere strømhastigheten. Effektiviteten i varmeoverføringen lar produsenter installere klassiske kjøleribber på overflaten. Kobber i seg selv er effektivt, ettersom en unse kobber kan dekke en kvadratmeter PCB-substrat med en tykkelse på 1,4 tusendels tomme eller 35 mikrometer.
Kobber er svært ledende fordi det har et fritt elektron som kan bevege seg fra ett atom til et annet uten å bremse ned. Fordi det forblir like effektivt på det utrolig tynne nivået som på tykkere nivåer, holder litt kobber langt.
Kobber og andre edle metaller brukt i PCB-er
De fleste kjenner igjen PCB-er som grønne. Men de har vanligvis tre farger på det ytre laget: gull, sølv og rødt. De har også rent kobber inni og utenpå PCB-en. De andre metallene på kretskortet vises i forskjellige farger. Gulllaget er det dyreste, sølvlaget har den nest høyeste kostnaden, og det røde er det billigste laget.
Bruk av immersionsgull i PCB-er
kobber på kretskort
Det gullbelagte laget brukes til splinter fra kontakter og komponentputer. Det nedsenkende gulllaget er der for å forhindre forskyvning av overflateatomer. Laget er ikke bare gullfarget, men det er laget av ekte gull. Gullet er utrolig tynt, men nok til å forlenge levetiden til komponentene som må loddes. Gullet forhindrer at loddedelene korroderer over tid.
Bruk av immersionssølv i PCB-er
Sølv er et annet metall som brukes i PCB-produksjon. Det er betydelig billigere enn gullimmersion. Sølvimmersion kan brukes i stedet for gullimmersion fordi det også hjelper med tilkobling, og det reduserer den totale kostnaden for kortet. Sølvimmersion brukes ofte i PCB-er som brukes i biler og datamaskinutstyr.
Kobberkledd laminat i PCB-er
I stedet for å bruke en immersionskrets, brukes kobber i en kledd form. Dette er det røde laget på kretskortet, og det er det mest brukte metallet. Kretskortet er laget av kobber som basismetall, og det er nødvendig for å få kretsene til å koble seg til og kommunisere effektivt med hverandre.
Hvordan brukes kobberfolie i PCB-er?
Kobber har flere bruksområder i PCB-er, fra kobberbelagt laminat til kobberspor. Kobber er viktig for at PCB-er skal fungere ordentlig.
Hva er PCB-spor?
En PCB-sporing er, hva det høres ut som, en bane kretsen skal følge. Sporingen inkluderer nettverket av kobber, ledninger og isolasjon, samt sikringer og komponentene som brukes på kortet.
Den enkleste måten å forstå et spor på er å tenke på det som en vei eller bro. For å få plass til kjøretøy må sporet være bredt nok til å romme minst to av dem. Det må være tykt nok til ikke å kollapse under press. De må også være laget av materialer som tåler vekten av kjøretøyene som kjører på det. Men spor gjør alt dette i mye mindre grad for å flytte elektrisitet enn biler.
Komponenter av PCB-spor
Det er flere komponenter som utgjør PCB-sporet. De har forskjellige oppgaver som må gjøres for at kortet skal gjøre jobben sin tilstrekkelig. Kobber må brukes for å hjelpe sporene med å gjøre jobben sin, og uten PCB-en ville vi ikke hatt noen elektriske apparater. Se for deg en verden uten smarttelefoner, bærbare datamaskiner, kaffetraktere og biler. Det er det vi ville hatt hvis PCB-er ikke brukte kobber.
PCB-sportykkelse
Kretskortdesignet avhenger av tykkelsen på kortet. Tykkelsen vil påvirke balansen og holde komponentene tilkoblet.
PCB-sporbredde
Bredden på sporet er også viktig. Dette påvirker ikke balansen eller festet til komponentene, men det sørger for at strømmen overføres uten å overopphetes eller skade kortet.
PCB-sporstrøm
Sporstrømmen i kretskortet er nødvendig fordi det er dette kortet bruker til å flytte strøm gjennom komponentene og ledningene. Kobber hjelper dette, og det frie elektronet på hvert atom får strømmen til å bevege seg jevnt over kortet.
Hvorfor er kobberfolie på PCB-er
Prosessen med å lage PCB-er
Prosessen med å lage et PCB er den samme. Noen selskaper gjør det raskere enn andre, men de bruker alle relativt samme prosess og materialer. Dette er trinnene:
Lag et fundament av glassfiber og harpiks
Plasser kobberlagene på fundamentet
Identifiser og sett kobbermønstrene
Vask brettet i badekaret
Legg til loddemasken for å beskytte PCB-en
Fest silketrykket på PCB-en
Plasser og lodd motstandene, integrerte kretser, kondensatorer og andre komponenter
Test PCB-en
Kretskort må ha svært spesialiserte komponenter for å fungere ordentlig. Et av de viktigste elementene i et kretskort er kobber. Denne legeringen er nødvendig for å lede strøm på enhetene som kretskortene skal plasseres i. Uten kobber vil ikke enhetene fungere fordi strømmen ikke vil ha en legering å bevege seg gjennom.
Publisert: 25. april 2022