ทำไมฟอยล์ทองแดงจึงใช้ในการผลิต PCB?

แผงวงจรที่พิมพ์เป็นส่วนประกอบที่จำเป็นของอุปกรณ์ไฟฟ้าส่วนใหญ่ PCBs วันนี้มีหลายเลเยอร์สำหรับพวกเขา: สารตั้งต้นร่องรอยหน้ากากประสานและซิลเวอร์สกรีน หนึ่งในวัสดุที่สำคัญที่สุดใน PCB คือทองแดงและมีหลายสาเหตุที่ใช้ทองแดงแทนโลหะผสมอื่น ๆ เช่นอลูมิเนียมหรือดีบุก

PCBs ทำมาจากอะไร?

ระบุโดย บริษัท ประกอบ PCB PCBs ทำจากสารที่เรียกว่าสารตั้งต้นซึ่งทำจากไฟเบอร์กลาสที่เสริมด้วยอีพอกซีเรซิน เหนือพื้นผิวเป็นชั้นของฟอยล์ทองแดงที่สามารถผูกมัดทั้งสองด้านหรือเพียงหนึ่งเดียว เมื่อสร้างพื้นผิวแล้วผู้ผลิตจะวางส่วนประกอบไว้ พวกเขาใช้หน้ากากบัดกรีและซิลค์สกรีนพร้อมกับตัวต้านทานตัวเก็บประจุทรานซิสเตอร์ไดโอดชิปวงจรและส่วนประกอบที่มีความเชี่ยวชาญสูงอื่น ๆ

ทำไมฟอยล์ทองแดงจึงใช้ใน PCBs?

ผู้ผลิต PCB ใช้ทองแดงเนื่องจากมีการนำไฟฟ้าและความร้อนที่เหนือกว่า เมื่อกระแสไฟฟ้าเคลื่อนที่ไปพร้อมกับ PCB ทองแดงจะป้องกันไม่ให้ความร้อนจากความเสียหายและเน้นส่วนที่เหลือของ PCB ด้วยโลหะผสมอื่น ๆ - เช่นอลูมิเนียมหรือดีบุก - PCB สามารถให้ความร้อนไม่สม่ำเสมอและทำงานไม่ถูกต้อง

ทองแดงเป็นโลหะผสมที่ต้องการเพราะสามารถส่งสัญญาณไฟฟ้าทั่วกระดานโดยไม่มีปัญหาใด ๆ ที่สูญเสียหรือชะลอไฟฟ้า ประสิทธิภาพของการถ่ายเทความร้อนช่วยให้ผู้ผลิตสามารถติดตั้งอ่างล้างจานความร้อนแบบคลาสสิกบนพื้นผิว ทองแดงนั้นมีประสิทธิภาพเนื่องจากออนซ์ของทองแดงสามารถครอบคลุมพื้นผิว PCB สี่เหลี่ยมจัตุรัสที่ 1.4 พันนิ้วหรือ 35 ไมโครเมตร

ทองแดงมีความเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าสูงเพราะมีอิเล็กตรอนฟรีที่สามารถเดินทางจากอะตอมหนึ่งไปยังอีกอะตอมโดยไม่ชะลอตัว เพราะมันยังคงมีประสิทธิภาพในระดับที่บางอย่างไม่น่าเชื่อเช่นเดียวกับในระดับที่หนากว่าทองแดงเล็กน้อยไปไกล

ทองแดงและโลหะมีค่าอื่น ๆ ที่ใช้ใน PCBS
คนส่วนใหญ่รู้จัก PCB ว่าเป็นสีเขียว แต่พวกเขามักจะมีสามสีบนชั้นนอก: ทองเงินเงินและสีแดง พวกเขายังมีทองแดงบริสุทธิ์ทั้งภายในและภายนอก PCB โลหะอื่น ๆ บนแผงวงจรมีสีต่าง ๆ ชั้นทองนั้นแพงที่สุดชั้นเงินมีค่าใช้จ่ายที่สูงที่สุดเป็นอันดับสองและสีแดงเป็นชั้นที่แพงที่สุด

การใช้ Gold Immersion ใน PCBS
ทองแดงบนแผงวงจรพิมพ์

ชั้นทองชุบใช้สำหรับตัวเชื่อมต่อกระสุนและแผ่นส่วนประกอบ ชั้นทองแช่อยู่เพื่อป้องกันการกระจัดของอะตอมพื้นผิว เลเยอร์ไม่ได้เป็นเพียงสีทอง แต่ทำจากทองคำจริง ทองคำนั้นบางอย่างไม่น่าเชื่อ แต่ก็เพียงพอที่จะยืดอายุการใช้งานของส่วนประกอบที่ต้องบัดกรี ทองคำป้องกันไม่ให้ชิ้นส่วนประสานจากการสึกกร่อนเมื่อเวลาผ่านไป

ใช้เงินแช่ใน PCBS
เงินเป็นโลหะอีกชนิดหนึ่งที่ใช้ในการผลิต PCB มันมีราคาถูกกว่าการแช่ทองคำอย่างมาก การแช่เงินสามารถใช้แทนการแช่ทองคำได้เพราะมันยังช่วยในการเชื่อมต่อและช่วยลดค่าใช้จ่ายโดยรวมของบอร์ด การแช่เงินมักใช้ใน PCB ที่ใช้ในรถยนต์และอุปกรณ์ต่อพ่วงคอมพิวเตอร์

แผ่นเคลือบทองแดงใน PCBS
แทนที่จะใช้การแช่ทองแดงจะถูกใช้ในรูปแบบที่หุ้มเกราะ นี่คือชั้นสีแดงของ PCB และเป็นโลหะที่ใช้กันมากที่สุด PCB ทำจากทองแดงเป็นโลหะฐานและจำเป็นต้องได้รับวงจรเพื่อเชื่อมต่อและพูดคุยกันอย่างมีประสิทธิภาพ

ฟอยล์ทองแดงใช้ใน PCB อย่างไร?

ทองแดงมีการใช้งานหลายอย่างใน PCBs ตั้งแต่ลามิเนตทองแดงไปจนถึงร่องรอย ทองแดงมีความสำคัญสำหรับ PCB ที่จะทำงานอย่างเหมาะสม

PCB Trace คืออะไร?
การติดตาม PCB คือสิ่งที่ดูเหมือนเส้นทางสำหรับวงจรที่จะติดตาม ร่องรอยรวมถึงเครือข่ายของทองแดงการเดินสายและฉนวนรวมถึงฟิวส์และส่วนประกอบที่ใช้บนกระดาน

วิธีที่ง่ายที่สุดในการทำความเข้าใจร่องรอยคือคิดว่ามันเป็นถนนหรือสะพาน เพื่อรองรับยานพาหนะการติดตามจะต้องกว้างพอที่จะถือได้อย่างน้อยสองคัน มันต้องหนาพอที่จะไม่ยุบภายใต้ความกดดัน พวกเขายังต้องทำจากวัสดุที่จะทนต่อน้ำหนักของยานพาหนะที่เดินทางไป แต่ร่องรอยทำสิ่งนี้ทั้งหมดในระดับที่น้อยกว่ามากเพื่อเคลื่อนย้ายกระแสไฟฟ้ามากกว่ารถยนต์

ส่วนประกอบของการติดตาม PCB
มีหลายองค์ประกอบที่ประกอบขึ้นเป็น PCB Trace พวกเขามีงานต่าง ๆ ที่ต้องทำเพื่อให้คณะกรรมการทำงานอย่างเพียงพอ ทองแดงจะต้องใช้เพื่อช่วยให้ร่องรอยทำงานของพวกเขาและหากไม่มี PCB เราจะไม่มีอุปกรณ์ไฟฟ้าใด ๆ ลองนึกภาพโลกที่ไม่มีสมาร์ทโฟนแล็ปท็อปเครื่องชงกาแฟและรถยนต์ นั่นคือสิ่งที่เราจะมีหาก PCB ไม่ได้ใช้ทองแดง

ความหนาของการติดตาม PCB
การออกแบบ PCB ขึ้นอยู่กับความหนาของบอร์ด ความหนาจะส่งผลต่อความสมดุลและจะทำให้ส่วนประกอบเชื่อมต่อ

ความกว้างของการติดตาม PCB
ความกว้างของการติดตามก็มีความสำคัญเช่นกัน สิ่งนี้ไม่ส่งผลกระทบต่อยอดคงเหลือหรือสิ่งที่แนบมาของส่วนประกอบ แต่จะทำให้การถ่ายโอนปัจจุบันโดยไม่ต้องมีความร้อนสูงเกินไปหรือสร้างความเสียหายให้กับบอร์ด

PCB Trace Current
กระแสการติดตาม PCB เป็นสิ่งจำเป็นเพราะนี่คือสิ่งที่บอร์ดใช้ในการเคลื่อนย้ายกระแสไฟฟ้าผ่านส่วนประกอบและสายไฟ ทองแดงช่วยให้สิ่งนี้เกิดขึ้นได้และอิเล็กตรอนฟรีในแต่ละอะตอมจะได้รับการเคลื่อนที่ในปัจจุบันอย่างราบรื่นเหนือบอร์ด

เหตุใดฟอยล์ทองแดงจึงอยู่บน PCBS

กระบวนการทำ PCBS
กระบวนการทำ PCB นั้นเหมือนกัน บริษัท บางแห่งทำมันเร็วกว่า บริษัท อื่น ๆ แต่พวกเขาทั้งหมดใช้กระบวนการและวัสดุเดียวกัน นี่คือขั้นตอน:

สร้างรากฐานจากไฟเบอร์กลาสและเรซิน
วางเลเยอร์ทองแดงบนรากฐาน
ระบุและตั้งค่ารูปแบบทองแดง
ล้างกระดานในอ่างอาบน้ำ
เพิ่มหน้ากากประสานเพื่อป้องกัน PCB
ติดซิลเวอร์สกรีนบน PCB
วางและประสานตัวต้านทานวงจรรวมตัวเก็บประจุและส่วนประกอบอื่น ๆ
ทดสอบ PCB

PCB ต้องมีส่วนประกอบที่มีความเชี่ยวชาญสูงในการทำงานอย่างถูกต้อง หนึ่งในองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของ PCB คือทองแดง โลหะผสมนี้จำเป็นต้องใช้ไฟฟ้าบนอุปกรณ์ที่ PCB จะถูกใส่ หากไม่มีทองแดงอุปกรณ์จะไม่ทำงานเพราะไฟฟ้าจะไม่มีโลหะผสมที่จะเคลื่อนที่ผ่าน