Leiterplatten sind notwendige Komponenten der meisten elektrischen Geräte.Heutige Leiterplatten bestehen aus mehreren Schichten: dem Substrat, den Leiterbahnen, der Lötmaske und dem Siebdruck.Eines der wichtigsten Materialien auf einer Leiterplatte ist Kupfer, und es gibt mehrere Gründe, warum Kupfer anstelle von anderen Legierungen wie Aluminium oder Zinn verwendet wird.
Woraus bestehen Leiterplatten?
Laut einer PCB-Montagefirma bestehen PCBs aus einer Substanz, die als Substrat bezeichnet wird und aus Glasfaser besteht, die mit Epoxidharz verstärkt ist.Über dem Substrat befindet sich eine Schicht Kupferfolie, die auf beiden Seiten oder nur auf einer Seite gebondet werden kann.Sobald das Substrat hergestellt ist, platzieren die Hersteller die Komponenten darauf.Sie verwenden eine Lötmaske und einen Siebdruck zusammen mit Widerständen, Kondensatoren, Transistoren, Dioden, Schaltkreischips und anderen hochspezialisierten Komponenten.
Warum wird Kupferfolie in Leiterplatten verwendet?
Leiterplattenhersteller verwenden Kupfer, weil es eine hervorragende elektrische und thermische Leitfähigkeit aufweist.Während sich der elektrische Strom zusammen mit der Leiterplatte bewegt, verhindert das Kupfer, dass die Hitze den Rest der Leiterplatte beschädigt und belastet.Bei anderen Legierungen – wie Aluminium oder Zinn – könnte sich die Leiterplatte ungleichmäßig erwärmen und nicht richtig funktionieren.
Kupfer ist die bevorzugte Legierung, da es die elektrischen Signale über die Platine senden kann, ohne dass Probleme auftreten, die Elektrizität zu verlieren oder zu verlangsamen.Die Effizienz der Wärmeübertragung ermöglicht es Herstellern, klassische Kühlkörper auf der Oberfläche zu installieren.Kupfer selbst ist effizient, da eine Unze Kupfer einen Quadratfuß PCB-Substrat mit einer Dicke von 1,4 Tausendstel Zoll oder 35 Mikrometern bedecken kann.
Kupfer ist sehr leitfähig, weil es ein freies Elektron hat, das ohne Verlangsamung von einem Atom zum anderen wandern kann.Da es auf dieser unglaublich dünnen Ebene genauso effizient bleibt wie auf dickeren Ebenen, reicht ein wenig Kupfer aus.
Kupfer und andere Edelmetalle, die in Leiterplatten verwendet werden
Die meisten Menschen erkennen PCBs als grün an.Aber sie haben normalerweise drei Farben auf der äußeren Schicht: Gold, Silber und Rot.Sie haben auch reines Kupfer innerhalb und außerhalb der Leiterplatte.Die anderen Metalle auf der Platine erscheinen in verschiedenen Farben.Die Goldschicht ist die teuerste, die Silberschicht hat die zweithöchsten Kosten und die rote Schicht ist die billigste Schicht.
Verwendung von Immersionsgold in Leiterplatten
Kupfer auf Leiterplatte
Die vergoldete Schicht wird für Steckersplitter und Komponentenpads verwendet.Die Immersionsgoldschicht dient dazu, die Verschiebung von Oberflächenatomen zu verhindern.Die Schicht ist nicht nur goldfarben, sondern besteht aus echtem Gold.Das Gold ist unglaublich dünn, reicht aber aus, um die Lebensdauer der zu lötenden Komponenten zu verlängern.Das Gold verhindert, dass die Lötstellen mit der Zeit korrodieren.
Verwendung von Immersionssilber in Leiterplatten
Silber ist ein weiteres Metall, das in der Leiterplattenherstellung verwendet wird.Es ist deutlich günstiger als Goldimmersion.Silberimmersion kann anstelle von Goldimmersion verwendet werden, da es auch bei der Konnektivität hilft und die Gesamtkosten der Platine reduziert.Silberimmersion wird häufig in Leiterplatten verwendet, die in Automobilen und Computerperipheriegeräten verwendet werden.
Kupferkaschiertes Laminat in Leiterplatten
Anstelle einer Immersion wird Kupfer in plattierter Form verwendet.Dies ist die rote Schicht der Leiterplatte und das am häufigsten verwendete Metall.Die Leiterplatte besteht aus Kupfer als Grundmetall, und es ist notwendig, dass die Schaltkreise effektiv miteinander verbunden werden und kommunizieren.
Wie wird Kupferfolie in Leiterplatten verwendet?
Kupfer hat mehrere Verwendungszwecke in Leiterplatten, vom kupferkaschierten Laminat bis zu den Leiterbahnen.Kupfer ist für die ordnungsgemäße Funktion von Leiterplatten von entscheidender Bedeutung.
Was ist PCB-Trace?
Eine PCB-Spur ist das, wonach es sich anhört, ein Pfad, dem die Schaltung folgen soll.Die Leiterbahn umfasst das Netzwerk aus Kupfer, Verdrahtung und Isolierung sowie die Sicherungen und die Komponenten, die auf der Platine verwendet werden.
Der einfachste Weg, eine Spur zu verstehen, besteht darin, sie sich als Straße oder Brücke vorzustellen.Um Fahrzeuge aufzunehmen, muss die Spur breit genug sein, um mindestens zwei von ihnen aufzunehmen.Es muss dick genug sein, um unter Druck nicht zusammenzubrechen.Außerdem müssen sie aus Materialien bestehen, die dem Gewicht der darauf fahrenden Fahrzeuge standhalten.Aber Spuren tun dies alles in viel geringerem Maße, um Elektrizität statt Autos zu bewegen.
Komponenten von PCB Trace
Es gibt mehrere Komponenten, aus denen die PCB-Leiterbahn besteht.Sie haben verschiedene Aufgaben, die erledigt werden müssen, damit der Vorstand seine Arbeit angemessen erledigen kann.Kupfer muss verwendet werden, damit die Leiterbahnen ihre Arbeit erledigen können, und ohne die Leiterplatte hätten wir keine elektrischen Geräte.Stellen Sie sich eine Welt ohne Smartphones, Laptops, Kaffeemaschinen und Autos vor.Das hätten wir, wenn PCBs kein Kupfer verwenden würden.
PCB-Leiterbahndicke
Das PCB-Design hängt von der Dicke der Platine ab.Die Dicke beeinflusst das Gleichgewicht und hält die Komponenten verbunden.
PCB-Leiterbahnbreite
Die Breite der Spur ist ebenfalls wichtig.Dies wirkt sich nicht auf das Gleichgewicht oder die Befestigung der Komponenten aus, hält jedoch die Stromübertragung aufrecht, ohne die Platine zu überhitzen oder zu beschädigen.
PCB-Leitbahnstrom
Der PCB-Leitstrom ist notwendig, da die Platine diesen verwendet, um Strom durch die Komponenten und Drähte zu leiten.Kupfer hilft dabei, und das freie Elektron an jedem Atom sorgt dafür, dass der Strom reibungslos über die Platine fließt.
Warum ist Kupferfolie auf Leiterplatten?
Verfahren zur Herstellung von Leiterplatten
Der Prozess zur Herstellung einer Leiterplatte ist derselbe.Einige Unternehmen machen es schneller als andere, aber sie alle verwenden relativ den gleichen Prozess und die gleichen Materialien.Dies sind die Schritte:
Machen Sie ein Fundament aus Glasfaser und Harzen
Legen Sie die Kupferschichten auf das Fundament
Identifizieren und setzen Sie die Kupfermuster
Waschen Sie das Brett in einem Bad
Fügen Sie die Lötstoppmaske hinzu, um die Platine zu schützen
Befestigen Sie den Siebdruck auf der Platine
Platzieren und löten Sie die Widerstände, integrierten Schaltkreise, Kondensatoren und andere Komponenten
Testen Sie die Platine
Leiterplatten müssen über hochspezialisierte Komponenten verfügen, um richtig zu funktionieren.Eines der wichtigsten Elemente einer Leiterplatte ist Kupfer.Diese Legierung wird benötigt, um den Strom auf den Geräten zu leiten, in die die Leiterplatten eingesetzt werden.Ohne Kupfer funktionieren die Geräte nicht, da Strom keine Legierung hat, durch die er sich bewegen kann.
Postzeit: 25. April 2022