Bảng mạch in là thành phần thiết yếu của hầu hết các thiết bị điện. PCB ngày nay có nhiều lớp: lớp nền, lớp mạch in, lớp mặt nạ hàn và lớp lưới in. 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 bằng gì?
Theo một công ty lắp ráp PCB, PCB được làm từ một chất gọi là đế (substrate), được làm từ sợi thủy tinh được gia cố bằng nhựa epoxy. Phía trên đế là một lớp lá đồng có thể được dán ở cả hai mặt hoặc chỉ một mặt. Sau khi đế được tạo ra, các nhà sản xuất đặt các linh kiện lên trên. Họ sử dụng mặt nạ hàn và lưới in lụa cùng với 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 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 ngăn nhiệt làm hỏng và gây ứng suất lên phần còn lại của PCB. Với các hợp kim khác – như nhôm hoặc thiếc – PCB có thể tỏa nhiệt không đều và hoạt động không bình thường.
Đồng là hợp kim được ưa chuộng vì nó có thể truyền tín hiệu điện trên toàn mạch mà không gặp bất kỳ vấn đề nào về hao hụt hoặc làm chậm dòng điện. Hiệu suất truyền nhiệt cho phép các nhà sản xuất lắp đặt các bộ tản nhiệt truyền thống trên bề mặt. Bản thân đồng cũng rất hiệu quả, vì một ounce đồng có thể phủ một foot vuông đế PCB với độ dày 1,4 phần nghìn inch (35 micromet).
Đồng có tính dẫn điện cao vì nó có một 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 suất ở mức cực mỏng như ở mức dày hơn, nên chỉ cần một lượng nhỏ đồng cũng có thể hoạt động rất tốt.
Đồng và các kim loại quý khác được sử dụng trong PCB
Hầu hết mọi người đều biết PCB có màu xanh lá cây. Tuy nhiên, chúng thường có ba màu ở lớp ngoài: vàng, bạc và đỏ. PCB cũng có lớp đồng nguyên chất bên trong và bên ngoài. Các kim loại khác trên bảng mạch cũng có nhiều màu sắc khác nhau. Lớp vàng là lớp đắt nhất, lớp bạc có giá cao thứ hai, và lớp đỏ là lớp rẻ nhất.
Sử dụng vàng ngâm trong PCB
đồng trên bảng mạch in
Lớp mạ vàng được sử dụng cho các đầu nối và miếng đệm linh kiện. Lớp vàng nhúng được sử dụng để 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. Vàng cực kỳ mỏng nhưng đủ để kéo dài tuổi thọ của các linh kiện cần hàn. Vàng ngăn ngừa các chi tiết hàn bị ăn mòn theo thời gian.
Sử dụng bạc ngâm trong PCB
Bạc là một kim loại khác được sử dụng trong sản xuất PCB. Nó rẻ hơn đáng kể so với mạ vàng. Có thể sử dụng mạ bạc thay thế mạ vàng vì nó cũng giúp cải thiện khả năng kết nối và giảm tổng chi phí của bo mạch. Mạ bạc thường được sử dụng trong PCB dùng trong ô tô và thiết bị ngoại vi máy tính.
Tấm đồng phủ trong PCB
Thay vì sử dụng lớp nhúng, đồng được sử dụng ở dạng phủ. Đây là lớp màu đỏ của PCB và là kim loại được sử dụng phổ biến nhất. PCB được làm từ đồng làm kim loại nền, và cần thiết để các mạch kết nối và giao tiếp với nhau hiệu quả.
Lá đồng được sử dụng như thế nào trong PCB?
Đồng có nhiều ứng dụng trong PCB, từ lớp phủ đồng cho đến các mạch in. Đồng rất quan trọng để PCB hoạt động bình thường.
PCB Trace là gì?
Sơ đồ mạch in (PCB trace) đúng như tên gọi của nó, là một đường dẫn cho mạch điện đi theo. Sơ đồ này bao gồm mạng lưới đồng, dây dẫn và lớp cách điện, cũng như cầu chì và các linh kiện được sử dụng trên bo mạch.
Cách dễ nhất để hiểu một đường ray là hình dung nó như một con đường hoặc một cây cầu. Để phù hợp với xe cộ, đường ray cần đủ rộng để chứa ít nhất hai xe. Nó cần đủ dày để không bị sụp đổ dưới áp lực. Chúng cũng cần được làm bằng vật liệu chịu được trọng lượng của các phương tiện di chuyển trên đó. Tuy nhiên, đường ray chỉ có thể làm được tất cả những điều này ở mức độ nhỏ hơn nhiều khi dùng để truyền điện thay vì ô tô.
Các thành phần của PCB Trace
Có nhiều thành phần tạo nên mạch in PCB. Chúng đảm nhiệm nhiều chức năng khác nhau để bo mạch hoạt động hiệu quả. Đồng phải được sử dụng để hỗ trợ mạch in, và nếu không có PCB, chúng ta sẽ không có bất kỳ thiết bị điện tử 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 xác là những gì chúng ta sẽ có nếu PCB không sử dụng đồng.
Độ dày của đường mạch PCB
Thiết kế PCB phụ thuộc vào độ dày của bo mạch. Độ dày sẽ ảnh hưởng đến sự cân bằng và giữ cho các linh kiện được kết nối.
Chiều rộng đường mạch PCB
Độ rộng của mạch cũng rất quan trọng. Điều này không ảnh hưởng đến độ cân bằng hay độ bám dính của các linh kiện, nhưng vẫn đảm bảo dòng điện được truyền tải mà không bị quá nhiệt hoặc làm hỏng bo mạch.
Dòng điện theo dõi PCB
Dòng điện dò PCB là cần thiết vì đây là thứ mà bo mạch sử dụng để dẫn điện qua các linh kiện và dây dẫn. Đồng giúp quá trình này diễn ra thuận lợi, và các electron tự do trên mỗi nguyên tử giúp dòng điện di chuyển trơn tru trên bo mạch.
Tại sao lại có lá đồng trên PCB?
Quy trình sản xuất PCB
Quy trình sản xuất PCB cũng tương tự 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. Các bước như sau:
Làm nền móng bằng sợi thủy tinh và nhựa
Đặt các lớp đồng lên nền móng
Xác định và thiết lập các mẫu đồng
Rửa bảng trong bồn tắm
Thêm mặt nạ hàn để bảo vệ PCB
Dán lớp lụa lên PCB
Đặt và hàn các điện trở, mạch tích hợp, tụ điện và các thành phần khác
Kiểm tra PCB
PCB cần có các linh kiện chuyên dụng cao để hoạt động bình thường. Một trong những thành phần quan trọng nhất của PCB là đồng. Hợp kim này cần thiết để dẫn điện trên các thiết bị mà PCB sẽ được lắp đặt. Nếu không có đồng, các thiết bị sẽ không hoạt động vì điện sẽ không có hợp kim để truyền qua.
Thời gian đăng: 25-04-2022