מדוע משמש נייר כסף נחושת בייצור PCB?

לוחות מעגלים מודפסים הם רכיבים נחוצים ברוב המכשירים החשמליים. ל- PCB של היום יש כמה שכבות: המצע, עקבות, מסכת הלחמה ומסך משי. אחד החומרים החשובים ביותר ב- PCB הוא נחושת, ויש כמה סיבות לכך שמשתמשים בנחושת במקום סגסוגות אחרות כמו אלומיניום או פח.

ממה עשויים PCBs?

PCBs מצוין על ידי חברת הרכבה של PCB, ועשוי מחומר שנקרא מצע, העשוי מפיברגלס המחוזק שרף אפוקסי. מעל המצע נמצאת שכבה של נייר כסף נחושת שניתן לקשר משני הצדדים או רק אחת. לאחר ביצוע המצע, היצרנים מניחים את הרכיבים עליו. הם משתמשים במסיכת הלחמה ובמסך משי יחד עם נגדים, קבלים, טרנזיסטורים, דיודות, שבבי מעגל ורכיבים מתמחים אחרים.

מדוע משמש נייר כסף נחושת ב- PCB?

יצרני PCB משתמשים בנחושת מכיוון שיש לו מוליכות חשמלית ותרמית מעולה. כאשר הזרם החשמלי נע יחד עם ה- PCB, הנחושת מונעת מהחום לפגוע ולהדגיש את שאר ה- PCB. עם סגסוגות אחרות - כמו אלומיניום או פח - ה- PCB יכול לחמם בצורה לא אחידה ולא לתפקד כראוי.

נחושת היא הסגסוגת המועדפת מכיוון שהיא יכולה לשלוח את האותות החשמליים על פני הלוח מבלי לבעיות לאבד או להאט את החשמל. היעילות של העברת החום מאפשרת ליצרנים להתקין כיורי חום קלאסיים על פני השטח. הנחושת עצמה יעילה, שכן גרם של נחושת יכולה לכסות רגל מרובעת של מצע PCB בעובי של 1.4 אלף סנטימטר או 35 מיקרומטר.

נחושת מוליכה מאוד מכיוון שיש לו אלקטרון בחינם שיכול לנסוע מאטום אחד לשני מבלי להאט. מכיוון שהוא נשאר יעיל באותה מידה באותה רמה דקה להפליא כמו ברמות עבות יותר, קצת נחושת עוברת דרך ארוכה.

נחושת ומתכות יקרות אחרות המשמשות ב- PCB
רוב האנשים מכירים ב- PCB כירוק. אבל, בדרך כלל יש להם שלושה צבעים בשכבה החיצונית: זהב, כסף ואדום. יש להם גם נחושת טהורה בתוך ה- PCB ומחוצה לו. המתכות האחרות בלוח המעגלים מופיעות בצבעים שונים. שכבת הזהב היא היקרה ביותר, לשכבת הכסף יש את העלות השנייה בגובהה, והאדום הוא השכבה הכי פחות יקרה.

שימוש בזהב טבילה ב- PCB
נחושת בלוח המעגלים המודפס

השכבה מצופה זהב משמשת לרסיסים של רפידות ורכיב רכיבים. שכבת הזהב הטבילה קיימת כדי למנוע עקירה של אטומי פני השטח. השכבה אינה רק בצבע זהב, אלא היא עשויה מזהב בפועל. הזהב דק להפליא אך מספיק כדי להאריך את אורך החיים של הרכיבים שצריך להלחם. הזהב מונע את חלקי הלחמה לאורך זמן.

שימוש בכסף טבילה ב- PCB
כסף הוא מתכת נוספת המשמשת בייצור PCB. זה פחות יקר באופן משמעותי מטבילה זהב. ניתן להשתמש בטבילה כסף במקום טבילה זהב מכיוון שהיא גם עוזרת בקישוריות, והיא מקטינה את העלות הכוללת של הלוח. טבילה כסף משמשת לרוב ב- PCB המשמשות ברכב ובציוד היקפי למחשבים.

למינציה לבוש נחושת ב- PCB
במקום להשתמש בטבילה, משתמשים בנחושת בצורה לבושה. זוהי השכבה האדומה של ה- PCB, והיא המתכת הנפוצה ביותר. ה- PCB עשוי נחושת כמתכת הבסיס, וצריך לגרום למעגלים להתחבר ולדבר זה עם זה ביעילות.

כיצד משתמשים בסכל נחושת ב- PCB?

לנחושת יש מספר שימושים ב- PCB, החל ממינח לבוש נחושת ועד העקבות. נחושת חיונית עבור PCBs לעבוד כראוי.

מהו עקבות PCB?
עקבות PCB זה איך זה נשמע, נתיב למעגל לעקוב אחריו. העקבות כוללים את רשת הנחושת, החיווט והבידוד, כמו גם את הנתיכים והרכיבים המשמשים בלוח.

הדרך הקלה ביותר להבין זכר היא לחשוב על זה כדרך או כגשר. כדי להכיל כלי רכב, העקבות צריכים להיות מספיק רחבים כדי להחזיק לפחות שניים מהם. זה צריך להיות עבה מספיק כדי לא לקרוס בלחץ. הם צריכים להיות עשויים גם מחומרים שיעמדו במשקל הרכבים הנוסעים עליו. אבל, עקבות עושים את כל זה במידה קטנה בהרבה כדי להזיז חשמל ולא לרכב.

רכיבים של עקבות PCB
ישנם כמה רכיבים המרכיבים את עקבות ה- PCB. יש להם עבודות שונות שצריכות להיעשות כדי שהדירקטוריון יעשה את עבודתו כראוי. נחושת צריך לשמש כדי לעזור לעקבות לבצע את עבודתם, וללא ה- PCB, לא היו לנו מכשירים חשמליים. דמיין עולם ללא סמארטפונים, מחשבים ניידים, יצרני קפה ומכוניות. זה מה שהיה לנו אם PCBs לא ישתמשו בנחושת.

עובי עקבות PCB
עיצוב ה- PCB תלוי בעובי הלוח. העובי ישפיע על האיזון וישמור על חיבור הרכיבים.

רוחב עקבות PCB
גם רוחב העקבות חשוב. זה לא משפיע על היתרה או על ההתקשרות של הרכיבים, אך זה אכן שומר על ההעברה הנוכחית מבלי להתחמם יתר על המידה או לפגוע בלוח.

זרם עקבות PCB
זרם עקבות ה- PCB נחוץ מכיוון שזה מה שהלוח משתמש בכדי להעביר חשמל דרך הרכיבים והחוטים. נחושת עוזרת לזה לקרות, והאלקטרון החינמי בכל אטום מקבל את הזרם לנוע בצורה חלקה מעל הלוח.

מדוע נייר נחושת על PCB

תהליך ייצור PCB
התהליך של יצירת PCB זהה. חברות מסוימות עושות זאת מהר יותר מאחרות, אך כולן משתמשות יחסית באותו תהליך וחומרים. אלה הצעדים:

הפוך בסיס מפיברגלס ושרפים
הניחו את שכבות הנחושת על היסוד
לזהות ולהגדיר את דפוסי הנחושת
לשטוף את הלוח באמבטיה
הוסף את מסכת הלחמה כדי להגן על ה- PCB
הדביק את מסך המשי על ה- PCB
מקם והלחם את הנגדים, מעגלים משולבים, קבלים ורכיבים אחרים
בדוק את ה- PCB

PCBs צריכים להיות בעלי רכיבים מיוחדים מאוד כדי לתפקד כראוי. אחד המרכיבים החשובים ביותר של PCB הוא נחושת. סגסוגת זו נדרשת כדי לבצע חשמל במכשירים בהם יושם ה- PCBs. ללא נחושת, המכשירים לא יעבדו מכיוון שחשמל לא יהיה סגסוגת לעבור.