Painetut piirilevyt ovat välttämättömiä komponentteja useimmissa sähkölaitteissa. Nykypäivän piirilevyissä on useita kerroksia: alusta, juotosjohtimet, juotosmaski ja silkkipaino. Yksi tärkeimmistä piirilevyn materiaaleista on kupari, ja on useita syitä, miksi kuparia käytetään muiden seosten, kuten alumiinin tai tinan, sijaan.
Mistä piirilevyt on tehty?
Piirilevyjen kokoonpanoyritys on ilmoittanut, että piirilevyt on valmistettu substraatiksi kutsutusta aineesta, joka on lasikuitua, joka on vahvistettu epoksihartsilla. Substraatin päällä on kuparifoliokerros, joka voidaan liittää molemmilta puolilta tai vain toiselta puolelta. Kun substraatti on valmistettu, valmistajat asettavat komponentit sen päälle. He käyttävät juotosmaskia ja silkkipainoa sekä vastuksia, kondensaattoreita, transistoreita, diodeja, piirilevyjä ja muita erittäin erikoistuneita komponentteja.
Miksi kuparifoliota käytetään piirilevyissä?
Piirilevyvalmistajat käyttävät kuparia, koska sillä on erinomainen sähkön- ja lämmönjohtavuus. Kun sähkövirta liikkuu piirilevyn mukana, kupari estää lämpöä vahingoittamasta ja rasittamasta muuta piirilevyä. Muiden metalliseosten – kuten alumiinin tai tinan – kanssa piirilevy voi lämmetä epätasaisesti eikä toimia kunnolla.
Kupari on ensisijainen seos, koska se voi lähettää sähköisiä signaaleja piirilevylle ilman ongelmia sähkön katoamisen tai hidastumisen vuoksi. Lämmönsiirron tehokkuuden ansiosta valmistajat voivat asentaa perinteisiä jäähdytyselementtejä pinnalle. Kupari itsessään on tehokasta, sillä unssi kuparia voi peittää neliöjalan piirilevyalustaa 35 mikrometrin paksuisena kerroksena.
Kupari on erittäin johtavaa, koska siinä on vapaa elektroni, joka voi siirtyä atomista toiseen hidastumatta. Koska se pysyy yhtä tehokkaana sekä uskomattoman ohuella että paksummalla kerroksella, pienellä määrällä kuparia riittää pitkälle.
Kupari ja muut piirilevyissä käytetyt jalometallit
Useimmat ihmiset tunnistavat piirilevyt vihreiksi. Mutta niiden ulkokerroksessa on yleensä kolme väriä: kulta, hopea ja punainen. Niissä on myös puhdasta kuparia piirilevyn sisä- ja ulkopuolella. Muut piirilevyn metallit näkyvät eri väreissä. Kultakerros on kallein, hopeakerros on toiseksi kallein ja punainen on halvin kerros.
Immersiokullan käyttö piirilevyissä
kuparia piirilevyllä
Kullattua kerrosta käytetään liittimien sirpaleissa ja komponenttien liitäntäpisteissä. Upotuskultakerros estää pinta-atomien siirtymisen. Kerros ei ole vain kullanvärinen, vaan se on valmistettu oikeasta kullasta. Kulta on uskomattoman ohutta, mutta se riittää pidentämään juotettavien komponenttien käyttöikää. Kulta estää juotososien korroosiota ajan myötä.
Immersiohopeen käyttö piirilevyissä
Hopea on toinen piirilevyjen valmistuksessa käytetty metalli. Se on huomattavasti halvempaa kuin kultaupotus. Hopeaupotusta voidaan käyttää kultaupotuksen sijasta, koska se auttaa myös liitettävyydessä ja alentaa piirilevyn kokonaiskustannuksia. Hopeaupotusta käytetään usein autoissa ja tietokoneiden oheislaitteissa käytettävissä piirilevyissä.
Kuparipinnoitettu laminaatti piirilevyissä
Upotuksen sijaan käytetään kuparia verhoiltuna. Tämä on piirilevyn punainen kerros ja yleisimmin käytetty metalli. Piirilevyn perusmetallina on kupari, ja se on välttämätöntä, jotta piirit yhdistyvät ja kommunikoivat tehokkaasti keskenään.
Miten kuparifoliota käytetään piirilevyissä?
Kuparilla on useita käyttötarkoituksia piirilevyissä, kuparipäällysteisestä laminaatista johtimiin. Kupari on elintärkeää piirilevyjen asianmukaiselle toiminnalle.
Mikä on piirilevyn jälki?
Piirilevyn jälki kuulostaa siltä, että se on polku, jota piirin on seurattava. Jälki sisältää kupariverkon, johdotukset ja eristeet sekä sulakkeet ja piirilevyllä käytettävät komponentit.
Helpoin tapa ymmärtää kiskoa on ajatella sitä tienä tai siltana. Jotta ajoneuvoja mahtuisi siihen, kiskon on oltava riittävän leveä, jotta se kestää vähintään kaksi ajoneuvoa. Sen on oltava riittävän paksu, jotta se ei romahda paineen alla. Ne on myös valmistettava materiaaleista, jotka kestävät sitä käyttävien ajoneuvojen painon. Mutta kiskot tekevät kaiken tämän paljon pienemmässä määrin sähkön kuljettamiseen kuin autot.
Piirilevyn jäljen komponentit
Piirilevyn johtimet koostuvat useista komponenteista. Niillä on erilaisia tehtäviä, jotka on suoritettava, jotta levy toimisi kunnolla. Kuparia on käytettävä apuna johtimissa, ja ilman piirilevyä meillä ei olisi sähkölaitteita. Kuvittele maailma ilman älypuhelimia, kannettavia tietokoneita, kahvinkeittimiä ja autoja. Sellaista meillä olisi, jos piirilevyissä ei käytettäisi kuparia.
Piirilevyn jäljityspaksuus
Piirilevyn suunnittelu riippuu levyn paksuudesta. Paksuus vaikuttaa tasapainoon ja pitää komponentit yhdistettyinä.
Piirilevyn jäljitysleveys
Myös johtimen leveys on tärkeä. Se ei vaikuta tasapainoon tai komponenttien kiinnitykseen, mutta se pitää virran kulkeutumassa ylikuumentamatta tai vahingoittamatta piirilevyä.
Piirilevyn jäljitysvirta
Piirilevyn jälkivirta on välttämätön, koska sitä käytetään sähkön siirtämiseen komponenttien ja johtojen läpi. Kupari auttaa tässä, ja jokaisen atomin vapaa elektroni saa virran liikkumaan tasaisesti piirilevyn yli.
Miksi piirilevyissä on kuparifoliota
Piirilevyjen valmistusprosessi
Piirilevyn valmistusprosessi on sama. Jotkut yritykset tekevät sen nopeammin kuin toiset, mutta ne kaikki käyttävät suhteellisen samaa prosessia ja materiaaleja. Tässä ovat vaiheet:
Tee perustus lasikuidusta ja hartseista
Aseta kuparikerrokset perustukselle
Tunnista ja aseta kuparikuviot
Pese lauta kylvyssä
Lisää juotosmaski piirilevyn suojaamiseksi
Kiinnitä silkkipaino piirilevylle
Aseta ja juota vastukset, integroidut piirit, kondensaattorit ja muut komponentit
Testaa piirilevy
Piirilevyjen moitteeton toiminta vaatii erittäin erikoistuneita komponentteja. Yksi piirilevyn tärkeimmistä elementeistä on kupari. Tätä seosta tarvitaan sähkön johtamiseen laitteissa, joihin piirilevyt asennetaan. Ilman kuparia laitteet eivät toimi, koska sähköllä ei ole seosta, jonka läpi kulkea.
Julkaisuaika: 25. huhtikuuta 2022