Tiskana vezja so nujne komponente večine električnih naprav. Današnja tiskana vezja imajo več plasti: podlago, sledi, spajkalno masko in sitotisk. Eden najpomembnejših materialov na tiskanem vezju je baker in obstaja več razlogov, zakaj se baker uporablja namesto drugih zlitin, kot sta aluminij ali kositer.
Iz česa so narejene tiskane vezja (PCB)?
Podjetje za sestavljanje tiskanih vezij je izjavilo, da so tiskana vezja izdelana iz snovi, imenovane substrat, ki je izdelan iz steklenih vlaken, ojačanih z epoksi smolo. Nad substratom je plast bakrene folije, ki jo je mogoče zlepiti na obeh straneh ali samo na eni. Ko je substrat izdelan, proizvajalci nanj namestijo komponente. Uporabljajo spajkalno masko in sitotisk skupaj z upori, kondenzatorji, tranzistorji, diodami, vezji in drugimi visoko specializiranimi komponentami.
Zakaj se bakrena folija uporablja v tiskanih vezjih?
Proizvajalci tiskanih vezij uporabljajo baker, ker ima boljšo električno in toplotno prevodnost. Ko električni tok teče skupaj s tiskanim vezjem, baker preprečuje, da bi toplota poškodovala in obremenila preostali del tiskanega vezja. Pri drugih zlitinah – kot sta aluminij ali kositer – se lahko tiskano vezje segreje neenakomerno in ne deluje pravilno.
Baker je prednostna zlitina, ker lahko pošilja električne signale po plošči brez težav z izgubo ali upočasnitvijo elektrike. Učinkovitost prenosa toplote omogoča proizvajalcem, da na površino namestijo klasične hladilne odvode. Baker sam po sebi je učinkovit, saj lahko unča bakra prekrije kvadratni čevelj substrata tiskanega vezja debeline 1,4 tisočinke palca oziroma 35 mikrometrov.
Baker je zelo prevoden, ker ima prosti elektron, ki lahko potuje od enega atoma do drugega brez upočasnitve. Ker ostane enako učinkovit na tej neverjetno tanki plasti kot na debelejših plasteh, je že majhna količina bakra dovolj velika.
Baker in druge plemenite kovine, ki se uporabljajo v tiskanih vezjih
Večina ljudi prepozna tiskana vezja kot zelena. Vendar imajo običajno na zunanji plasti tri barve: zlato, srebrno in rdečo. V notranjosti in na zunanji strani tiskanega vezja imajo tudi čisti baker. Druge kovine na tiskanem vezju so v različnih barvah. Zlata plast je najdražja, srebrna plast ima drugo najvišjo ceno, rdeča pa je najcenejša plast.
Uporaba imerznega zlata v tiskanih vezjih
baker na tiskanem vezju
Pozlačena plast se uporablja za šrapnele konektorjev in ploščice komponent. Potopitvena zlata plast preprečuje premik površinskih atomov. Plast ni le zlate barve, ampak je narejena iz pravega zlata. Zlato je neverjetno tanko, vendar je dovolj, da podaljša življenjsko dobo komponent, ki jih je treba spajkati. Zlato preprečuje, da bi se spajkani deli sčasoma korodirali.
Uporaba imerzijske srebrne barve v tiskanih vezjih
Srebro je še ena kovina, ki se uporablja pri izdelavi tiskanih vezij. Je bistveno cenejše od potapljanja v zlato. Potapanje v srebro se lahko uporablja namesto potapljanja v zlato, ker pomaga tudi pri povezljivosti in zmanjšuje skupne stroške plošče. Potapanje v srebro se pogosto uporablja v tiskanih vezjih, ki se uporabljajo v avtomobilih in računalniški periferni opremi.
Bakreno obložen laminat v tiskanih vezjih
Namesto potopitve se baker uporablja v platirani obliki. To je rdeča plast tiskanega vezja in je najpogosteje uporabljena kovina. Tiskano vezje je izdelano iz bakra kot osnovne kovine, kar je potrebno za učinkovito povezavo in medsebojno komunikacijo vezij.
Kako se bakrena folija uporablja v tiskanih vezjih?
Baker se v tiskanih vezjih uporablja na več načinov, od bakreno obložene laminate do sledi. Baker je ključnega pomena za pravilno delovanje tiskanih vezjev.
Kaj je sled PCB-ja?
Sled tiskanega vezja je, kot se sliši, pot, ki ji sledi vezje. Sled vključuje mrežo bakra, ožičenja in izolacije, pa tudi varovalke in komponente, ki se uporabljajo na plošči.
Najlažji način za razumevanje proge je, da si jo predstavljamo kot cesto ali most. Da bi lahko vozili, mora biti proga dovolj široka, da lahko sprejme vsaj dve vozili. Mora biti dovolj debela, da se ne zruši pod pritiskom. Prav tako mora biti izdelana iz materialov, ki bodo vzdržali težo vozil, ki potujejo po njej. Vendar pa proge vse to počnejo v veliko manjši meri za prenos električne energije in ne avtomobilov.
Komponente PCB sledi
Sled tiskanega vezja sestavlja več komponent. Imajo različne naloge, ki jih je treba opraviti, da plošča ustrezno opravlja svoje delo. Za pomoč sledi pri opravljanju njihovega dela je treba uporabiti baker, brez tiskanega vezja pa ne bi imeli nobenih električnih naprav. Predstavljajte si svet brez pametnih telefonov, prenosnikov, aparatov za kavo in avtomobilov. To bi imeli, če tiskana vezja ne bi uporabljala bakra.
Debelina sledi PCB-ja
Zasnova tiskanega vezja je odvisna od debeline plošče. Debelina bo vplivala na ravnovesje in bo ohranjala povezavo med komponentami.
Širina sledi PCB-ja
Pomembna je tudi širina sledi. To ne vpliva na ravnovesje ali pritrditev komponent, vendar ohranja prenos toka brez pregrevanja ali poškodb plošče.
Sledilni tok tiskanega vezja
Sledilni tok tiskanega vezja je potreben, ker ga plošča uporablja za prenos elektrike skozi komponente in žice. Baker pri tem pomaga, prosti elektron na vsakem atomu pa omogoča nemoten pretok toka po plošči.
Zakaj je bakrena folija na tiskanih vezjih
Postopek izdelave tiskanih vezij
Postopek izdelave tiskanega vezja je enak. Nekatera podjetja ga izdelajo hitreje kot druga, vendar vsa uporabljajo relativno enak postopek in materiale. To so koraki:
Naredite temelje iz steklenih vlaken in smol
Položite bakrene plasti na temelj
Prepoznajte in nastavite bakrene vzorce
Desko operite v kadi
Dodajte spajkalno masko za zaščito tiskanega vezja
Pritrdite sitotisk na tiskano vezje
Namestite in spajkajte upore, integrirana vezja, kondenzatorje in druge komponente
Preizkusite tiskano vezje
Za pravilno delovanje tiskanih vezij morajo imeti visoko specializirane komponente. Eden najpomembnejših elementov tiskanih vezij je baker. Ta zlitina je potrebna za prevajanje elektrike na napravah, v katere bodo tiskana vezja vgrajena. Brez bakra naprave ne bodo delovale, ker elektrika ne bo imela zlitine, skozi katero bi se premikala.
Čas objave: 25. april 2022