Ghid de selecție a materialelor PCB
Circuit imprimatd este cea mai importantă parte a electronicii. Alternativ, acronimul a luat în considerare și plăcile de cablare tipărite și cardurile de cablare tipărite, care sunt în esență același lucru. Datorită rolului crucial al acestor plăci în orice, de la calculatoare la calculatoare, material PCB selecția trebuie efectuată cu grijă și cunoștințe pentru necesitățile electrice ale unui anumit echipament.
Înainte de dezvoltarea PCB, materialele plăcilor de circuite au fost în cea mai mare parte acoperite de cuiburi de încurcate, fire suprapuse care ar putea ceda cu ușurință la anumite joncțiuni. De asemenea, puteau scurtcircuita odată ce vârsta s-a impus și anumite fire au început să crape. Așa cum era de așteptat, procesul manual care a intrat în cablarea acestor plăci timpurii a fost confuz și minuțios.
Pe măsură ce o varietate tot mai mare de componente electronice de zi cu zi au început să se bazeze pe plăci de circuite, cursa urma să se dezvolte mai simplu, alternative mai compacte, iar aceasta a dus la dezvoltarea materialului, PCB. Cu materiale PCB, circuitele pot fi rutate între o serie de componente diferite. Metalul care facilitează transferul de curent între placă și orice componente atașate este cunoscut sub numele de lipire, care serveşte şi un scop dublu cu ea calitati adezive.
Compoziția materialului PCB
PCB constă în general din patru straturi, care sunt laminate la căldură împreună într-un singur strat. Materialul folosit în PCB de sus în jos include Silkscreen, Masca de lipit, Cuprul și substratul.
Ultimul dintre acele straturi, substrat, este fabricat din fibră de sticlă și este cunoscut și sub numele de FR4, cu literele FR pentru “ignifug.” Acest strat de substrat oferă o bază solidă pentru PCB-uri, deși grosimea poate varia în funcție de utilizările unei plăci date.
Pe piață există și o gamă mai ieftină de plăci care nu utilizează aceleași materiale PCB menționate mai sus, ci în schimb constau din fenolici sau epoxici. Datorita sensibilitatii termice a acestor placi, tind să-și piardă ușor laminarea. Aceste plăci mai ieftine sunt adesea ușor de identificat după mirosul pe care îl emană atunci când sunt lipite.
Al doilea strat al PCB este cupru, care este laminată pe suport cu un amestec de căldură și adeziv. Stratul de cupru este subțire, iar pe unele plăci sunt două astfel de straturi – unul deasupra și unul sub substrat. PCB-urile cu un singur strat de cupru tind să fie folosite pentru dispozitive electronice mai ieftine.
Deasupra măștii de lipire verde se află stratul de serigrafie, care adaugă litere și indicatori numerici care fac un PCB lizibil pentru programatorii de tehnologie. Acest, la rândul său,, face mai ușor pentru asamblatorii de electronice să plaseze fiecare PCB în locul potrivit și în direcția corectă pe fiecare componentă. Stratul de serigrafie este de obicei alb, deși culori precum roșu, galben, gri și negru sunt, de asemenea, uneori folosite.
Termenii tehnici pentru stratul PCB
Pe lângă faptul că știm cum este stratificată PCB-ul, ar trebui să cunoașteți termenii tehnici care însoțesc utilizarea PCB-urilor:
• Inel inelar. Inelul de cupru care înconjoară găurile de pe un PCB.
• RDC. Un acronim pentru verificarea regulilor de proiectare. În esență, DRC este o practică prin care designul unui PCB este verificat pentru funcționalitatea acestuia. Detaliile care sunt verificate includ lățimea urmelor și găurile.
• Lovitură de foraj. Folosit pentru a descrie toate găurile de pe un PCB, fie că este corectă sau greşită. În unele cazuri, o gaură ar putea fi ușor incorectă din cauza echipamentului de foraj plictisitor utilizat în timpul producției.
• Degetul. Metal expus de-a lungul marginii plăcii care servește ca puncte de legătură între două PCB-uri. Degetele se găsesc cel mai adesea pe jocurile video vechi și pe cardurile de memorie.
• Biți de mouse. O secțiune PCB supraforată până la punctul în care amenință integritatea structurală a plăcii.
• Pad. O zonă de metal expus pe un PCB, pe care se aplică în general o piesă lipită.
• Panou. O placă de circuit mare constând din plăci mai mici, care sunt în cele din urmă separate pentru uz individual.
• Lipiți șablon. Un șablon de metal pe o placă, pe care se pune pasta pentru lipit.
• Avion. O secțiune mai mare de cupru expus pe un PCB, care este marcată de granițe dar lipsită de potecă.
• Placat prin gaură. O gaură care trece direct printr-un PCB, de obicei în scopul conectării unei alte componente. Orificiul este placat și are de obicei un inel inelar.
• Slot. Orice gaură care nu este circulară. PCB-urile cu sloturi au adesea prețuri mari din cauza costurilor de producție ale creării de găuri de formă ciudată pe o placă de circuit.. De obicei, sloturile nu sunt placate.
• Montare la suprafață. O metodă prin care piesele externe sunt montate direct pe PCB fără găuri traversante.
• Urme. O linie continuă de cupru peste un PCB.
• Scorul V. Un loc unde placa a fost parțial tăiată. Acest lucru poate face un PCB vulnerabil la rupere.
• Via. O gaură prin care semnalele circulă între straturi. Versiunile cu cort sunt acoperite cu mască de lipire de protecție, în timp ce vias netentate sunt folosite pentru atașamentele conectorului.
Numărul care precede un strat se referă la numărul exact de straturi conductoare, fie că este vorba despre un strat de rutare sau plan – cele două tipuri de straturi. Straturile tind să aibă numărul 1, sau oricare dintre următoarele patru numere pare: 2, 4, 6, 8. Plăcile de straturi au uneori numere impare, dar acestea sunt rare și nu ar face nicio diferență. De exemplu, materialul PCB în a 5 strat sau 6 placa de strat ar fi practic identică.
Cele două tipuri de straturi au funcții diferite. Straturile de rutare prezintă piste. Straturile plane servesc drept conectori de alimentare și prezintă planuri de cupru. Straturile plane prezintă, de asemenea, insule care determină scopul de semnalizare al unei plăci, fie el 3.3 V sau 5 V.