Guida alla selezione dei materiali PCB

Circuito stampatod è la parte più importante dell'elettronica. In alternativa, l'acronimo ha rappresentato anche le schede a cablaggio stampato e le schede a cablaggio stampato, che sono essenzialmente la stessa cosa. A causa del ruolo cruciale di queste schede in tutto, dai computer alle calcolatrici, materiale PCB la selezione deve essere effettuata con cura e conoscenza delle necessità elettriche di un dato componente dell'apparecchiatura.
Prima dello sviluppo del PCB, i materiali dei circuiti stampati erano per lo più coperti da nidi di residui impigliati, fili sovrapposti che potrebbero facilmente rompersi in certi punti. Potrebbero anche cortocircuitare una volta che l'età ha preso il sopravvento e alcuni fili hanno iniziato a rompersi. Come ci si poteva aspettare, il processo manuale utilizzato per il cablaggio di queste prime schede era confuso e minuzioso.
Poiché una crescente varietà di componenti elettronici di uso quotidiano ha iniziato a fare affidamento sui circuiti stampati, la gara stava per svilupparsi in modo più semplice, alternative più compatte, e questo ha portato allo sviluppo del materiale, PCB. Con Materiali PCB, i circuiti possono essere instradati tra una serie di componenti diversi. Il metallo che facilita il trasferimento di corrente tra la scheda e i componenti collegati è noto come saldatura, che ha anche un duplice scopo con il suo qualità adesive.

Composizione del materiale PCB

Il PCB è generalmente costituito da quattro strati, che sono laminati a caldo insieme in un unico strato. Il materiale utilizzato nel PCB dall'alto verso il basso include la serigrafia, Maschera saldante, Rame e substrato.

L'ultimo di quegli strati, substrato, è realizzato in fibra di vetro ed è noto anche come FR4, con le lettere FR che stanno per “ignifugo.” Questo strato di substrato fornisce una solida base per i PCB, sebbene lo spessore possa variare a seconda degli usi di una determinata tavola.
Sul mercato esiste anche una gamma più economica di schede che non utilizzano gli stessi materiali PCB sopra menzionati, ma sono invece costituiti da fenoli o epossidici. A causa della sensibilità termica di queste schede, tendono a perdere facilmente la laminazione. Queste schede più economiche sono spesso facili da identificare dall'odore che emanano durante la saldatura.
Il secondo strato del PCB è in rame, che viene laminato sul substrato con una miscela di calore e adesivo. Lo strato di rame è sottile, e su alcune schede ci sono due di questi strati – uno sopra e uno sotto il substrato. I PCB con un solo strato di rame tendono ad essere utilizzati per dispositivi elettronici più economici.

Sopra la maschera di saldatura verde c'è lo strato serigrafato, che aggiunge lettere e indicatori numerici che rendono leggibile un PCB ai programmatori tecnologici. Questo, a sua volta, rende più semplice per gli assemblatori elettronici posizionare ciascun PCB nella posizione corretta e nella giusta direzione su ciascun componente. Lo strato serigrafico è solitamente bianco, anche se colori come il rosso, giallo, a volte vengono usati anche il grigio e il nero.

Termini tecnici dello strato PCB

Oltre a sapere come è stratificato il PCB, dovresti conoscere i termini tecnici che accompagnano l'uso dei PCB:
• Anello anulare. L'anello di rame che circonda i fori su un PCB.
• RDC. Acronimo di Design Rule Check. Essenzialmente, DRC è una pratica in base alla quale viene verificata la funzionalità del progetto di un PCB. I dettagli controllati includono la larghezza delle tracce e dei fori.

• Colpo di trapano. Utilizzato per descrivere tutti i fori su un PCB, se corretto o fuori luogo. In alcuni casi, un foro potrebbe essere leggermente errato a causa dell'attrezzatura di perforazione smussata utilizzata durante la produzione.
• Dito. Metallo esposto lungo il bordo della scheda che funge da punto di collegamento tra due PCB. Le dita si trovano più spesso su vecchi videogiochi e schede di memoria.
• Bit di mouse. Una sezione PCB eccessivamente forata al punto da minacciare l’integrità strutturale della scheda.
• Tampone. Un'area di metallo esposto su un PCB, su cui generalmente viene applicato un pezzo saldato.
• Pannello. Un circuito stampato di grandi dimensioni composto da schede più piccole, che vengono eventualmente separati per uso individuale.
• Incolla lo stampino. Uno stencil di metallo su una tavola, su cui viene posizionata la pasta per la saldatura.
• Aereo. Una sezione più ampia di rame esposto su un PCB, che è segnato da confini ma privo di sentiero.
• Foro passante placcato. Un foro che attraversa direttamente un PCB, solitamente allo scopo di collegare un altro componente. Il foro è placcato e solitamente presenta un anello anulare.
• Fessura. Qualsiasi foro che non sia circolare. I PCB con slot hanno spesso un prezzo elevato a causa dei costi di produzione legati alla creazione di fori dalla forma strana su un circuito. Gli slot in genere non sono placcati.
• Montaggio superficiale. Un metodo mediante il quale le parti esterne vengono montate direttamente sul PCB senza fori passanti.
• Traccia. Una linea continua di rame attraverso un PCB.
• Punteggio V. Un luogo in cui la tavola è stata parzialmente tagliata. Ciò può rendere un PCB vulnerabile alla rottura.
• Via. Un foro attraverso il quale i segnali viaggiano tra gli strati. Le versioni con tenda sono ricoperte da una maschera saldante protettiva, mentre i via senza tenda vengono utilizzati per i collegamenti dei connettori.
Il numero che precede uno strato si riferisce al numero esatto di strati conduttori, che si tratti di un livello di routing o di piano – i due tipi di strato. I livelli tendono ad avere il numero 1, o uno qualsiasi dei successivi quattro numeri pari: 2, 4, 6, 8. Le tavole a strati a volte hanno numeri dispari, ma questi sono rari e non farebbero quasi alcuna differenza. Per esempio, il materiale PCB in a 5 strato o 6 il pannello a strati sarebbe praticamente identico.

I due tipi di livello hanno funzioni diverse. I layer di routing contengono tracce. Gli strati piani fungono da connettori di alimentazione e presentano piani in rame. Gli strati piani presentano anche isole che determinano lo scopo di segnalazione di una tavola, sia 3.3 V o 5 V.