Dosky plošných spojov sú nevyhnutnými súčasťami väčšiny elektrických zariadení. Dnešné dosky plošných spojov majú niekoľko vrstiev: substrát, vodivé stopy, spájkovaciu masku a sieťotlač. Jedným z najdôležitejších materiálov na doske plošných spojov je meď a existuje niekoľko dôvodov, prečo sa meď používa namiesto iných zliatin, ako je hliník alebo cín.
Z čoho sú vyrobené PCB?
Podľa spoločnosti zaoberajúcej sa montážou dosiek plošných spojov sú dosky plošných spojov vyrobené z látky nazývanej substrát, ktorý je vyrobený zo sklenených vlákien vystužených epoxidovou živicou. Nad substrátom je vrstva medenej fólie, ktorú je možné zlepiť na oboch stranách alebo iba na jednej. Po vyrobení substrátu naň výrobcovia umiestnia súčiastky. Používajú spájkovaciu masku a sieťotlač spolu s rezistormi, kondenzátormi, tranzistormi, diódami, obvodmi a ďalšími vysoko špecializovanými súčiastkami.
Prečo sa v doskách plošných spojov používa medená fólia?
Výrobcovia dosiek plošných spojov používajú meď, pretože má vynikajúcu elektrickú a tepelnú vodivosť. Keďže elektrický prúd sa pohybuje spolu s doskou plošných spojov, meď zabraňuje teplu, aby poškodilo a namáhalo zvyšok dosky plošných spojov. Pri iných zliatinách – ako je hliník alebo cín – sa doska plošných spojov môže zahrievať nerovnomerne a nemusí fungovať správne.
Meď je preferovanou zliatinou, pretože dokáže prenášať elektrické signály cez dosku bez akýchkoľvek problémov so stratou alebo spomalením elektriny. Účinnosť prenosu tepla umožňuje výrobcom inštalovať na povrch klasické chladiče. Samotná meď je účinná, pretože unca medi dokáže pokryť štvorcový meter substrátu dosky plošných spojov s hrúbkou 1,4 tisíciny palca alebo 35 mikrometrov.
Meď je vysoko vodivá, pretože má voľný elektrón, ktorý sa môže pohybovať z jedného atómu na druhý bez spomalenia. Keďže zostáva rovnako účinná na tejto neuveriteľne tenkej úrovni ako na hrubších úrovniach, malé množstvo medi vydrží dlhú cestu.
Meď a iné drahé kovy používané v doskách plošných spojov
Väčšina ľudí rozpoznáva dosky plošných spojov ako zelené. Zvyčajne však majú na vonkajšej vrstve tri farby: zlatú, striebornú a červenú. Vo vnútri aj na vonkajšej strane dosky plošných spojov majú tiež čistú meď. Ostatné kovy na doske plošných spojov sa zobrazujú v rôznych farbách. Zlatá vrstva je najdrahšia, strieborná vrstva má druhú najvyššiu cenu a červená je najlacnejšia vrstva.
Použitie imerzného zlata v doskách plošných spojov
meď na doske plošných spojov
Pozlátená vrstva sa používa na šrapnely konektorov a kontaktné plochy súčiastok. Imerzná zlatá vrstva slúži na zabránenie posunu povrchových atómov. Vrstva nemá len zlatú farbu, ale je vyrobená zo skutočného zlata. Zlato je neuveriteľne tenké, ale stačí na predĺženie životnosti súčiastok, ktoré je potrebné spájkovať. Zlato zabraňuje korózii spájkovaných častí v priebehu času.
Použitie imerzného striebra v doskách plošných spojov
Striebro je ďalší kov používaný pri výrobe dosiek plošných spojov. Je výrazne lacnejšie ako ponorenie do zlata. Ponorenie do striebra sa môže použiť namiesto ponorenia do zlata, pretože tiež pomáha s konektivitou a znižuje celkové náklady na dosku. Ponorenie do striebra sa často používa v doskách plošných spojov, ktoré sa používajú v automobiloch a počítačových perifériách.
Medený plátovaný laminát v doskách plošných spojov
Namiesto ponorenia sa meď používa v plátovanej forme. Ide o červenú vrstvu dosky plošných spojov a je to najčastejšie používaný kov. Doska plošných spojov je vyrobená z medi ako základného kovu a je nevyhnutná na to, aby sa obvody mohli prepojiť a efektívne komunikovať.
Ako sa medená fólia používa v doskách plošných spojov?
Meď má v doskách plošných spojov niekoľko využití, od medeného laminátu až po vodivé vodiče. Meď je nevyhnutná pre správne fungovanie dosiek plošných spojov.
Čo je stopovanie PCB?
Trasa na doske plošných spojov (PCB) je, ako to znie, cesta, ktorou sa má obvod pohybovať. Trasa zahŕňa sieť medených vodičov, vodičov a izolácie, ako aj poistky a komponenty, ktoré sa používajú na doske.
Najjednoduchší spôsob, ako pochopiť trasu, je predstaviť si ju ako cestu alebo most. Aby sa po nej dali prepraviť vozidlá, trasa musí byť dostatočne široká, aby uniesla aspoň dve z nich. Musí byť dostatočne hrubá, aby sa pod tlakom nezrútila. Musí byť tiež vyrobená z materiálov, ktoré odolávajú hmotnosti vozidiel, ktoré po nej jazdia. Trate však robia toto všetko v oveľa menšej miere na prepravu elektriny ako automobilov.
Komponenty sledovania PCB
Doska plošných spojov sa skladá z niekoľkých komponentov. Majú rôzne úlohy, ktoré musia byť vykonané, aby doska správne fungovala. Na to, aby spoje fungovali, sa musí použiť meď a bez dosky plošných spojov by sme nemali žiadne elektrické zariadenia. Predstavte si svet bez smartfónov, notebookov, kávovarov a automobilov. To by sme mali, keby dosky plošných spojov nepoužívali meď.
Hrúbka stopy PCB
Dizajn dosky plošných spojov závisí od hrúbky dosky. Hrúbka ovplyvní vyváženie a udrží súčiastky prepojené.
Šírka stopy PCB
Dôležitá je aj šírka vodiča. Neovplyvňuje to vyváženie ani upevnenie súčiastok, ale zabezpečuje prenos prúdu bez prehriatia alebo poškodenia dosky.
Sledovací prúd PCB
Prúd v doske plošných spojov je potrebný, pretože ho doska používa na prenos elektriny cez súčiastky a vodiče. Meď v tom pomáha a voľný elektrón na každom atóme zabezpečuje plynulý tok prúdu po doske.
Prečo je medená fólia na doskách plošných spojov
Proces výroby dosiek plošných spojov
Proces výroby dosky plošných spojov je rovnaký. Niektoré spoločnosti to robia rýchlejšie ako iné, ale všetky používajú relatívne rovnaký proces a materiály. Toto sú kroky:
Vyrobte si základ zo sklolaminátu a živíc
Umiestnite medené vrstvy na základ
Identifikujte a nastavte medené vzory
Umyte dosku vo vani
Pridajte spájkovaciu masku na ochranu dosky plošných spojov
Pripevnite sieťotlač na dosku plošných spojov
Umiestnite a spájkujte rezistory, integrované obvody, kondenzátory a ďalšie komponenty
Otestujte dosku plošných spojov
Dosky plošných spojov (PCB) potrebujú na správne fungovanie vysoko špecializované komponenty. Jedným z najdôležitejších prvkov DPS je meď. Táto zliatina je potrebná na vedenie elektriny v zariadeniach, v ktorých budú DPS umiestnené. Bez medi nebudú zariadenia fungovať, pretože elektrina nebude mať zliatinu, cez ktorú by prechádzala.
Čas uverejnenia: 25. apríla 2022