Cos'è il PCB? Stai davvero comprendendo il PCB?
Fornitore di placcatura in oro duro
Nelle prossime pagine discuteremo la composizione del PCB, includendo alcuni termini, un breve metodo di assemblaggio e un'introduzione al processo di progettazione dei PCB.
Cos'è un PCB?
Il circuito stampato (PCB) è uno dei nomi più comuni e può anche essere chiamato "schede di cablaggio stampate" o "schede di cablaggio stampate". Prima che comparisse la PCB, il circuito era costituito da un cablaggio point-to-point. L'affidabilità di questo metodo è molto bassa, perché con l'invecchiamento del circuito, la rottura della linea può causare un cortocircuito aperto o corto del nodo di linea.
La tecnologia di avvolgimento è un importante progresso nella tecnologia dei circuiti che migliora la durata e la sostituibilità della linea avvolgendo fili di piccolo diametro attorno ai montanti del giunto.
Mentre l'industria dell'elettronica si sposta da tubi a vuoto e relè a semiconduttori al silicio e circuiti integrati, anche le dimensioni e il prezzo dei componenti elettronici sono in calo. I prodotti elettronici stanno comparendo sempre più frequentemente nel settore dei consumi, spingendo i produttori a cercare soluzioni più piccole e più economiche. Quindi, il PCB è nato.
COMPOSIZIONE (composizione)
Il PCB sembra una torta multistrato o una lasagna: uno strato di materiali diversi nella produzione, pressati insieme da calore e adesivo.
Inizia con lo strato intermedio.
Prototipo di porcellana per assemblaggio di PCB
FR4
Il substrato del PCB è generalmente in fibra di vetro. Nella maggior parte dei casi, il substrato in fibra di vetro di un PCB è generalmente definito come il materiale "FR4". Il materiale solido "FR4" fornisce la durezza e lo spessore del PCB. Oltre al substrato FR4, vi sono schede di circuito flessibili prodotte su plastiche flessibili ad alta temperatura (poliimmide o simili) e simili.
È possibile trovare PCB di diversi spessori; tuttavia, lo spessore dei prodotti SparkFun è in genere di 1,6 mm (0,063 ''). Alcuni prodotti utilizzano anche altri spessori, come le schede LilyPad e Arudino Pro Micro con uno spessore di 0,8 mm.
PCB economici e piastre per fori (nella foto sopra) sono realizzati in materiali epossidici o fenolici e mancano della durata di FR4, ma sono molto più economici. Quando si saldano le cose su tali schede, sentirete un odore molto intenso. Questo tipo di substrato viene spesso utilizzato in prodotti di consumo di fascia bassa. Le sostanze fenoliche hanno una bassa temperatura di decomposizione termica e il lungo tempo di saldatura causa decomposizione e carbonizzazione e emana un sapore sgradevole.
Rame
Quello che segue è uno strato di lamina di rame molto sottile che viene premuto nel substrato dal calore e dall'adesivo durante la produzione. Sulla scheda bifacciale, la lamina di rame viene premuta sui lati anteriore e posteriore del substrato. In alcune applicazioni a basso costo, il foglio di rame può essere premuto solo su un lato del substrato. Quando ci riferiamo a "doppio pannello" o "tavola a due strati", significa che ci sono due strati di lamina di rame sulla nostra lasagna. Ovviamente, in diversi progetti di PCB, il numero di strati di fogli di rame può essere piccolo come 1 strato o più di 16 strati.
Lo spessore dello strato di rame è relativamente grande e viene misurato in peso. È generalmente espresso dal peso uniforme di un piede quadrato di rame (oz). La maggior parte dei PCB ha uno spessore di rame di 1 oz, ma alcuni PCB ad alta potenza possono utilizzare 2 oz o 3 once di rame. Convertire once (once) per piede quadrato, che è di circa 35um o 1,4 ml di rame.
Produttore del modulo di alimentazione Cina
soldermask
Sopra lo strato di rame c'è una maschera di saldatura. Questo strato rende il PCB verde (o rosso di SparkFun). La maschera di saldatura copre le tracce sullo strato di rame per evitare che le tracce sul PCB entrino in contatto con altri metalli, saldature o altri oggetti conduttivi. La presenza di una maschera di saldatura consente di saldare nel posto giusto e prevenire ponti di saldatura.
In generale, le maschere di saldatura sono tutte verdi, ma quasi tutti i colori possono essere utilizzati per la mascheratura di saldatura. La maggior parte delle schede di SparkFun è rossa, ma la scheda IOIO è bianca e la scheda LilyPad è viola.
Serigrafia
Sopra la maschera di saldatura, c'è uno strato di serigrafia bianca. Lettere, numeri e simboli sono stampati sulla serigrafia del PCB per facilitare il montaggio e guidarvi a comprendere meglio il design della scheda. Usiamo spesso il simbolo della serigrafia per indicare la funzione di alcuni pin o LED.
Il colore più comune dello strato serigrafico è il bianco. Allo stesso modo, lo strato di serigrafia può essere trasformato in quasi tutti i colori. Gli schermi di seta neri, grigi, rossi e anche gialli non sono rari. Tuttavia, è raro vedere una varietà di colori serigrafici su una singola scheda.