Печатные платы являются необходимыми компонентами большинства электрических устройств. Современные печатные платы состоят из нескольких слоев: подложки, дорожек, защитной маски и шелкографии. Одним из важнейших материалов на печатной плате является медь, и существует несколько причин, по которым медь используется вместо других сплавов, таких как алюминий или олово.
Из чего изготавливаются печатные платы?
Как поясняет компания по сборке печатных плат, печатные платы изготавливаются из вещества, называемого подложкой, которая представляет собой стекловолокно, армированное эпоксидной смолой. Поверх подложки наносится слой медной фольги, которая может быть приклеена с обеих сторон или только с одной. После изготовления подложки производители размещают на ней компоненты. Они используют паяльную маску и шелкографию, а также резисторы, конденсаторы, транзисторы, диоды, микросхемы и другие узкоспециализированные компоненты.
Зачем в печатных платах используется медная фольга?
Производители печатных плат используют медь, потому что она обладает превосходной электропроводностью и теплопроводностью. По мере прохождения электрического тока по печатной плате медь предотвращает повреждение и деформацию остальных частей платы из-за перегрева. С другими сплавами, такими как алюминий или олово, печатная плата может нагреваться неравномерно и работать неправильно.
Медь является предпочтительным сплавом, поскольку она способна передавать электрические сигналы без каких-либо проблем, связанных с потерями или замедлением тока. Эффективность теплопередачи позволяет производителям устанавливать на поверхность классические радиаторы. Сама медь также эффективна: одной унции меди достаточно, чтобы покрыть квадратный фут подложки печатной платы толщиной в 1,4 тысячных дюйма или 35 микрометров.
Медь обладает высокой проводимостью, поскольку в ней есть свободный электрон, который может перемещаться от одного атома к другому без замедления. Поскольку проводимость остается одинаково высокой как на очень тонком, так и на более толстом слое, небольшого количества меди хватает надолго.
Медь и другие драгоценные металлы, используемые в печатных платах.
Большинство людей воспринимают печатные платы как зеленые. Однако обычно их внешний слой имеет три цвета: золотой, серебряный и красный. Внутри и снаружи платы также находится чистая медь. Другие металлы на печатной плате имеют различные цвета. Золотой слой — самый дорогой, серебряный — второй по стоимости, а красный — самый дешевый.
Использование иммерсионного золочения на печатных платах
медь на печатной плате
Позолоченный слой используется для защиты разъемов и контактных площадок компонентов. Иммерсионное золочение предотвращает смещение атомов на поверхности. Этот слой не просто золотистого цвета, он состоит из настоящего золота. Золото невероятно тонкое, но его достаточно, чтобы продлить срок службы компонентов, которые необходимо паять. Золото предотвращает коррозию припоя с течением времени.
Использование иммерсионного серебра на печатных платах
Серебро — ещё один металл, используемый в производстве печатных плат. Оно значительно дешевле, чем золотое иммерсионное покрытие. Серебряное иммерсионное покрытие можно использовать вместо золотого, поскольку оно также улучшает качество соединений и снижает общую стоимость платы. Серебряное иммерсионное покрытие часто используется в печатных платах, применяемых в автомобилях и компьютерной периферии.
Медное ламинирование в печатных платах
Вместо иммерсионного покрытия используется медь в плакированном виде. Это красный слой печатной платы, и это наиболее часто используемый металл. Печатная плата изготавливается из меди в качестве основного металла, и это необходимо для обеспечения эффективного соединения и взаимодействия цепей друг с другом.
Как используется медная фольга в печатных платах?
Медь находит различное применение в печатных платах, от медного покрытия до дорожек. Медь жизненно важна для правильной работы печатных плат.
Что такое трассировка печатной платы?
Дорожка на печатной плате — это именно то, что подразумевает название: путь, по которому проходит цепь. Дорожка включает в себя сеть медных проводов, изоляцию, а также предохранители и компоненты, используемые на плате.
Проще всего представить себе кабельную трассу как дорогу или мост. Для проезда транспортных средств трасса должна быть достаточно широкой, чтобы вместить как минимум два автомобиля. Она должна быть достаточно толстой, чтобы не обрушиться под давлением. Кроме того, она должна быть изготовлена из материалов, способных выдерживать вес движущихся по ней транспортных средств. Однако, в гораздо меньшей степени, кабельные трассы выполняют все эти функции для передачи электроэнергии, а не для движения автомобилей.
Компоненты печатной платы
Дорожки на печатной плате состоят из нескольких компонентов. Они выполняют различные функции, необходимые для адекватной работы платы. Медь необходима для обеспечения работы дорожек, и без печатной платы у нас не было бы никаких электрических устройств. Представьте себе мир без смартфонов, ноутбуков, кофеварок и автомобилей. Именно такой мир существовал бы, если бы в печатных платах не использовалась медь.
Толщина дорожек печатной платы
Конструкция печатной платы зависит от её толщины. Толщина влияет на баланс и обеспечивает надёжное соединение компонентов.
Ширина дорожки печатной платы
Ширина дорожки также важна. Она не влияет на баланс или крепление компонентов, но обеспечивает бесперебойную передачу тока без перегрева или повреждения платы.
Ток дорожки печатной платы
Ток, протекающий по дорожкам печатной платы, необходим, поскольку именно он используется платой для перемещения электричества через компоненты и провода. Медь способствует этому, а свободный электрон на каждом атоме обеспечивает плавное движение тока по плате.
Почему на печатных платах используется медная фольга?
Процесс изготовления печатных плат
Процесс изготовления печатной платы одинаков. Некоторые компании делают это быстрее, чем другие, но все они используют относительно одинаковые процессы и материалы. Вот этапы:
Сделайте фундамент из стекловолокна и смол.
Разместите медные слои на фундаменте.
Определите и установите медные узоры.
Промойте доску в ванне.
Нанесите защитную паяльную маску для защиты печатной платы.
Нанесите шелкографию на печатную плату.
Установите и припаяйте резисторы, интегральные схемы, конденсаторы и другие компоненты.
Проверьте печатную плату.
Для правильного функционирования печатных плат необходимы высокоспециализированные компоненты. Одним из важнейших элементов печатной платы является медь. Этот сплав необходим для проведения электричества в устройствах, в которые будут установлены печатные платы. Без меди устройства не будут работать, поскольку электрическому току не будет места для прохождения.
Дата публикации: 25 апреля 2022 г.