Kretskort är nödvändiga komponenter i de flesta elektriska apparater. Dagens kretskort har flera lager: substrat, spår, lödmask och silkscreen. Ett av de viktigaste materialen på ett kretskort är koppar, och det finns flera anledningar till varför koppar används istället för andra legeringar som aluminium eller tenn.
Vad är PCB:er gjorda av?
Enligt ett kretskortsmonteringsföretag är kretskort tillverkade av ett ämne som kallas substrat, vilket är tillverkat av glasfiber förstärkt med epoxiharts. Ovanför substratet finns ett lager kopparfolie som kan limmas på båda sidor eller bara ena. När substratet är tillverkat placerar tillverkarna komponenterna på det. De använder en lödmask och silkscreen tillsammans med motstånd, kondensatorer, transistorer, dioder, kretschips och andra högspecialiserade komponenter.
Varför används kopparfolie i kretskort?
Kretskortstillverkare använder koppar eftersom det har överlägsen elektrisk och termisk ledningsförmåga. När den elektriska strömmen rör sig längs med kretskortet hindrar kopparen värmen från att skada och belasta resten av kretskortet. Med andra legeringar – som aluminium eller tenn – kan kretskortet värmas ojämnt och inte fungera korrekt.
Koppar är den föredragna legeringen eftersom den kan skicka elektriska signaler över kortet utan problem med att förlora eller sakta ner elektriciteten. Effektiviteten i värmeöverföringen gör det möjligt för tillverkare att installera klassiska kylflänsar på ytan. Koppar i sig är effektivt, eftersom ett uns koppar kan täcka en kvadratfot av PCB-substrat med en tjocklek på 1,4 tusendels tum eller 35 mikrometer.
Koppar är mycket ledande eftersom det har en fri elektron som kan färdas från en atom till en annan utan att sakta ner. Eftersom den förblir lika effektiv på den otroligt tunna nivån som på tjockare nivåer, räcker lite koppar långt.
Koppar och andra ädelmetaller som används i kretskort
De flesta känner igen kretskort som gröna. Men de har vanligtvis tre färger på det yttre lagret: guld, silver och rött. De har också ren koppar inuti och utanpå kretskortet. De andra metallerna på kretskortet visas i olika färger. Guldlagret är det dyraste, silverlagret har den näst högsta kostnaden och det röda är det billigaste lagret.
Användning av immersionsguld i kretskort
koppar på kretskort
Det guldpläterade lagret används för splitter från kontakter och komponentplattor. Immersionsguldlagret finns för att förhindra att ytatomer förskjuts. Lagret är inte bara guldfärgat, utan är tillverkat av riktigt guld. Guldet är otroligt tunt men tillräckligt för att förlänga livslängden på de komponenter som behöver lödas. Guldet förhindrar att löddelarna korroderar med tiden.
Användning av immersionssilver i kretskort
Silver är en annan metall som används vid tillverkning av kretskort. Det är betydligt billigare än guldimmersion. Silverimmersion kan användas istället för guldimmersion eftersom det också hjälper till med anslutning och minskar kortets totala kostnad. Silverimmersion används ofta i kretskort som används i bilar och datortillbehör.
Kopparklädd laminat i kretskort
Istället för att använda immersion används koppar i pläterad form. Detta är det röda lagret på kretskortet, och det är den vanligaste metallen. Kretskortet är tillverkat av koppar som basmetall, och det är nödvändigt för att kretsarna ska kunna ansluta och kommunicera effektivt med varandra.
Hur används kopparfolie i kretskort?
Koppar har flera användningsområden i kretskort, från kopparbeklädda laminat till kopparringar. Koppar är avgörande för att kretskort ska fungera korrekt.
Vad är PCB-spårning?
En PCB-spårning är, vad det låter som, en väg som kretsen ska följa. Spåret inkluderar nätverket av koppar, ledningar och isolering, samt säkringar och komponenter som används på kortet.
Det enklaste sättet att förstå ett spår är att tänka på det som en väg eller bro. För att rymma fordon måste spåret vara tillräckligt brett för att hålla minst två av dem. Det måste vara tillräckligt tjockt för att inte kollapsa under tryck. De måste också vara gjorda av material som tål vikten av de fordon som färdas på det. Men spår gör allt detta i mycket mindre utsträckning för att flytta elektricitet än bilar.
Komponenter i PCB-spår
Det finns flera komponenter som utgör kretskortsspåret. De har olika uppgifter som måste utföras för att kortet ska fungera ordentligt. Koppar måste användas för att spåren ska fungera, och utan kretskortet skulle vi inte ha några elektriska apparater. Tänk dig en värld utan smartphones, bärbara datorer, kaffebryggare och bilar. Det är vad vi skulle ha om kretskort inte använde koppar.
PCB-spårtjocklek
Kretskortsdesignen beror på kortets tjocklek. Tjockleken påverkar balansen och håller komponenterna anslutna.
PCB-spårbredd
Spårets bredd är också viktig. Detta påverkar inte balansen eller komponenternas infästning, men det gör att strömmen överförs utan att kortet överhettas eller skadas.
PCB-spårström
Spårströmmen i kretskortet är nödvändig eftersom det är det som kortet använder för att flytta elektricitet genom komponenterna och ledningarna. Koppar hjälper till att detta sker, och den fria elektronen på varje atom får strömmen att röra sig smidigt över kortet.
Varför finns kopparfolie på kretskort
Processen för att tillverka PCB:er
Processen för att tillverka ett kretskort är densamma. Vissa företag gör det snabbare än andra, men de använder alla relativt samma process och material. Dessa är stegen:
Gör en grund av glasfiber och hartser
Placera kopparlagren på fundamentet
Identifiera och sätt kopparmönstren
Tvätta brädan i ett badkar
Lägg till lödmasken för att skydda kretskortet
Fäst silkscreen-skärmen på kretskortet
Placera och löd motstånd, integrerade kretsar, kondensatorer och andra komponenter
Testa kretskortet
Kretskort behöver ha högspecialiserade komponenter för att fungera korrekt. Ett av de viktigaste elementen i ett kretskort är koppar. Denna legering behövs för att leda elektricitet i de enheter som kretskorten ska placeras i. Utan koppar kommer enheterna inte att fungera eftersom elektriciteten inte har en legering att passera igenom.
Publiceringstid: 25 april 2022