Mạch in (PCB) là thành phần cần thiết của hầu hết các thiết bị điện tử. PCB ngày nay có nhiều lớp: lớp nền, đường dẫn, lớp phủ chống hàn và lớp in lụa. Một trong những vật liệu quan trọng nhất trên PCB là đồng, và có nhiều lý do tại sao đồng được sử dụng thay vì các hợp kim khác như nhôm hoặc thiếc.
PCB được làm từ những vật liệu gì?
Theo một công ty lắp ráp PCB, PCB được làm từ một chất gọi là chất nền, được cấu tạo từ sợi thủy tinh gia cường bằng nhựa epoxy. Phía trên chất nền là một lớp lá đồng có thể được dán cả hai mặt hoặc chỉ một mặt. Sau khi chất nền được tạo ra, các nhà sản xuất sẽ đặt các linh kiện lên đó. Họ sử dụng lớp phủ chống hàn và lớp in lụa cùng với các điện trở, tụ điện, bóng bán dẫn, điốt, chip mạch và các linh kiện chuyên dụng khác.
Tại sao lá đồng được sử dụng trong mạch in PCB?
Các nhà sản xuất PCB sử dụng đồng vì nó có khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt vượt trội. Khi dòng điện chạy dọc theo PCB, đồng giúp ngăn nhiệt gây hư hại và ứng suất cho các bộ phận khác của PCB. Với các hợp kim khác – như nhôm hoặc thiếc – PCB có thể bị nóng không đều và không hoạt động đúng cách.
Đồng là hợp kim được ưa chuộng vì nó có thể truyền tín hiệu điện trên toàn bộ bảng mạch mà không gặp vấn đề gì về mất mát hoặc làm chậm dòng điện. Hiệu quả truyền nhiệt cao cho phép các nhà sản xuất lắp đặt các tản nhiệt truyền thống trên bề mặt. Bản thân đồng rất hiệu quả, vì một ounce đồng có thể phủ một foot vuông chất nền PCB với độ dày 1,4 phần nghìn inch hoặc 35 micromet.
Đồng có tính dẫn điện cao vì nó có electron tự do có thể di chuyển từ nguyên tử này sang nguyên tử khác mà không bị chậm lại. Vì nó vẫn duy trì hiệu quả như nhau ở lớp mỏng cũng như ở lớp dày hơn, nên chỉ cần một lượng nhỏ đồng cũng đủ dùng cho nhiều mục đích.
Đồng và các kim loại quý khác được sử dụng trong mạch in (PCB)
Hầu hết mọi người đều nhận biết PCB là có màu xanh lá cây. Nhưng trên thực tế, chúng thường có ba màu ở lớp ngoài: vàng, bạc và đỏ. Bên trong và bên ngoài PCB đều có đồng nguyên chất. Các kim loại khác trên bo mạch có nhiều màu sắc khác nhau. Lớp vàng là đắt nhất, lớp bạc có giá cao thứ hai, và lớp đỏ là rẻ nhất.
Sử dụng vàng nhúng trong mạch in (PCB)
đồng trên bảng mạch in
Lớp mạ vàng được sử dụng cho các mảnh vụn của đầu nối và các điểm tiếp xúc của linh kiện. Lớp vàng nhúng có tác dụng ngăn chặn sự dịch chuyển của các nguyên tử bề mặt. Lớp này không chỉ có màu vàng mà còn được làm từ vàng thật. Lớp vàng cực kỳ mỏng nhưng đủ để kéo dài tuổi thọ của các linh kiện cần hàn. Vàng ngăn chặn sự ăn mòn của các bộ phận hàn theo thời gian.
Sử dụng bạc nhúng trong mạch in (PCB)
Bạc là một kim loại khác được sử dụng trong sản xuất mạch in (PCB). Nó có giá thành thấp hơn đáng kể so với mạ vàng. Mạ bạc có thể được sử dụng thay thế cho mạ vàng vì nó cũng giúp cải thiện khả năng kết nối và giảm chi phí tổng thể của bo mạch. Mạ bạc thường được sử dụng trong các mạch in dùng trong ô tô và thiết bị ngoại vi máy tính.
Tấm đồng mạ trong mạch in (PCB)
Thay vì sử dụng phương pháp mạ nhúng, đồng được sử dụng ở dạng mạ phủ. Đây là lớp màu đỏ của mạch in (PCB), và là kim loại được sử dụng phổ biến nhất. PCB được làm từ đồng làm kim loại nền, và nó cần thiết để các mạch điện kết nối và giao tiếp với nhau một cách hiệu quả.
Lá đồng được sử dụng như thế nào trong mạch in PCB?
Đồng có nhiều ứng dụng trong mạch in (PCB), từ lớp phủ đồng đến các đường dẫn tín hiệu. Đồng rất cần thiết để mạch in hoạt động đúng cách.
PCB Trace là gì?
Đúng như tên gọi, đường mạch in (PCB trace) là đường dẫn cho mạch điện đi theo. Đường mạch bao gồm mạng lưới dây dẫn bằng đồng, dây nối và vật liệu cách điện, cũng như cầu chì và các linh kiện được sử dụng trên bo mạch.
Cách dễ nhất để hiểu về đường dẫn là hãy nghĩ nó như một con đường hoặc một cây cầu. Để chứa được các phương tiện, đường dẫn cần đủ rộng để chứa ít nhất hai chiếc. Nó cần đủ dày để không bị sụp đổ dưới áp lực. Chúng cũng cần được làm bằng vật liệu có thể chịu được trọng lượng của các phương tiện di chuyển trên đó. Nhưng, đường dẫn thực hiện tất cả những điều này ở mức độ nhỏ hơn nhiều để truyền tải điện năng chứ không phải ô tô.
Các thành phần của mạch in PCB
Có nhiều thành phần cấu tạo nên đường dẫn mạch in (PCB). Chúng đảm nhiệm nhiều chức năng khác nhau để bo mạch hoạt động hiệu quả. Đồng là chất cần thiết để giúp các đường dẫn mạch thực hiện chức năng của mình, và nếu không có PCB, chúng ta sẽ không có bất kỳ thiết bị điện nào. Hãy tưởng tượng một thế giới không có điện thoại thông minh, máy tính xách tay, máy pha cà phê và ô tô. Đó chính là điều sẽ xảy ra nếu PCB không sử dụng đồng.
Độ dày đường mạch PCB
Thiết kế mạch in (PCB) phụ thuộc vào độ dày của bo mạch. Độ dày sẽ ảnh hưởng đến sự cân bằng và đảm bảo các linh kiện được kết nối với nhau.
Chiều rộng đường mạch PCB
Độ rộng của đường dẫn cũng rất quan trọng. Điều này không ảnh hưởng đến sự cân bằng hay độ bám dính của các linh kiện, nhưng nó giúp dòng điện truyền tải mà không gây quá nhiệt hoặc làm hỏng bo mạch.
Dòng điện mạch in PCB
Dòng điện mạch in (PCB) rất cần thiết vì đây là dòng điện mà bo mạch sử dụng để dẫn điện qua các linh kiện và dây dẫn. Đồng giúp điều này xảy ra, và các electron tự do trên mỗi nguyên tử giúp dòng điện di chuyển trơn tru trên bo mạch.
Tại sao lại sử dụng lá đồng trên mạch in?
Quy trình sản xuất mạch in (PCB)
Quy trình sản xuất mạch in (PCB) đều giống nhau. Một số công ty làm nhanh hơn những công ty khác, nhưng tất cả đều sử dụng quy trình và vật liệu tương đối giống nhau. Đây là các bước:
Làm móng bằng sợi thủy tinh và nhựa.
Đặt các lớp đồng lên trên nền
Xác định và thiết lập các mẫu đồng
Rửa tấm ván trong bồn tắm.
Thêm lớp phủ chống hàn để bảo vệ mạch in (PCB).
Dán hình in lụa lên mạch in (PCB).
Đặt và hàn các điện trở, mạch tích hợp, tụ điện và các linh kiện khác.
Kiểm tra mạch in (PCB)
Để hoạt động đúng cách, mạch in (PCB) cần có các linh kiện chuyên dụng cao. Một trong những yếu tố quan trọng nhất của PCB là đồng. Hợp kim này cần thiết để dẫn điện trong các thiết bị mà PCB sẽ được lắp đặt. Nếu không có đồng, các thiết bị sẽ không hoạt động vì dòng điện sẽ không có hợp kim để truyền qua.
Thời gian đăng bài: 25/04/2022