Las placas de circuito impreso son componentes necesarios de la mayoría de los dispositivos eléctricos. Los PCB actuales tienen varias capas: el sustrato, las trazas, la máscara de soldadura y la serigrafía. Uno de los materiales más importantes de una PCB es el cobre, y existen varias razones por las que se utiliza cobre en lugar de otras aleaciones como el aluminio o el estaño.
¿De qué están hechos los PCB?
Según una empresa de ensamblaje de PCB, los PCB están hechos de una sustancia llamada sustrato, que está hecha de fibra de vidrio reforzada con resina epoxi. Sobre el sustrato hay una capa de lámina de cobre que se puede unir por ambos lados o solo por uno. Una vez fabricado el sustrato, los fabricantes colocan los componentes sobre él. Utilizan una máscara de soldadura y serigrafía junto con resistencias, condensadores, transistores, diodos, chips de circuito y otros componentes altamente especializados.
¿Por qué se utiliza lámina de cobre en los PCB?
Los fabricantes de PCB utilizan cobre porque tiene una conductividad eléctrica y térmica superior. A medida que la corriente eléctrica se mueve junto con la PCB, el cobre evita que el calor dañe y estrese el resto de la PCB. Con otras aleaciones, como el aluminio o el estaño, la PCB podría calentarse de manera desigual y no funcionar correctamente.
El cobre es la aleación preferida porque puede enviar señales eléctricas a todos los ámbitos sin ningún problema de pérdida o desaceleración de la electricidad. La eficiencia de la transferencia de calor permite a los fabricantes instalar disipadores de calor clásicos en la superficie. El cobre en sí es eficiente, ya que una onza de cobre puede cubrir un pie cuadrado de sustrato de PCB con 1,4 milésimas de pulgada o 35 micrómetros de espesor.
El cobre es altamente conductor porque tiene un electrón libre que puede viajar de un átomo a otro sin disminuir la velocidad. Debido a que sigue siendo tan eficiente en ese nivel increíblemente delgado como en niveles más gruesos, un poco de cobre es de gran ayuda.
Cobre y otros metales preciosos utilizados en PCB
La mayoría de la gente reconoce que los PCB son verdes. Pero suelen tener tres colores en la capa exterior: dorado, plateado y rojo. También tienen cobre puro dentro y fuera de la PCB. Los demás metales de la placa de circuito aparecen en varios colores. La capa dorada es la más cara, la capa plateada tiene el segundo costo más alto y la roja es la capa menos costosa.
Uso de oro de inmersión en PCB
cobre en placa de circuito impreso
La capa chapada en oro se utiliza para la metralla de conectores y las almohadillas de componentes. La capa de oro de inmersión existe para evitar el desplazamiento de los átomos de la superficie. La capa no es sólo de color dorado, sino que está hecha de oro real. El oro es increíblemente fino pero suficiente para prolongar la vida útil de los componentes que deben soldarse. El oro evita que las piezas soldadas se corroan con el tiempo.
Uso de plata de inmersión en PCB
La plata es otro metal utilizado en la fabricación de PCB. Es significativamente menos costoso que la inmersión en oro. La inmersión en plata se puede utilizar en lugar de la inmersión en oro porque también ayuda con la conectividad y reduce el costo total de la placa. La inmersión en plata se utiliza a menudo en PCB que se utilizan en automóviles y periféricos de computadora.
Laminado revestido de cobre en PCB
En lugar de utilizar una inmersión, se utiliza cobre en forma revestida. Esta es la capa roja de la PCB y es el metal más utilizado. La PCB está hecha de cobre como metal base, y es necesario lograr que los circuitos se conecten y se comuniquen entre sí de manera efectiva.
¿Cómo se utiliza la lámina de cobre en los PCB?
El cobre tiene varios usos en los PCB, desde el laminado revestido de cobre hasta las trazas. El cobre es vital para que los PCB funcionen correctamente.
¿Qué es la traza de PCB?
Una traza de PCB es lo que parece, un camino a seguir por el circuito. La traza incluye la red de cobre, cableado y aislamiento, así como los fusibles y los componentes que se utilizan en el tablero.
La forma más sencilla de entender una traza es pensar en ella como una carretera o un puente. Para dar cabida a los vehículos, la pista debe ser lo suficientemente ancha como para albergar al menos dos de ellos. Debe ser lo suficientemente grueso como para no colapsar bajo presión. También deben estar fabricados con materiales que aguanten el peso de los vehículos que viajen en ellos. Pero las trazas hacen todo esto en un grado mucho menor para mover electricidad en lugar de automóviles.
Componentes de la traza de PCB
Hay varios componentes que componen la traza de PCB. Tienen varios trabajos que deben realizarse para que la junta realice su trabajo adecuadamente. Se debe utilizar cobre para ayudar a las pistas a hacer su trabajo y, sin la PCB, no tendríamos ningún dispositivo eléctrico. Imagine un mundo sin teléfonos inteligentes, computadoras portátiles, cafeteras y automóviles. Eso es lo que tendríamos si los PCB no usaran cobre.
Espesor de traza de PCB
El diseño de la PCB depende del grosor de la placa. El grosor afectará el equilibrio y mantendrá los componentes conectados.
Ancho de traza de PCB
El ancho del trazo también es importante. Esto no afecta el equilibrio ni la conexión de los componentes, pero mantiene la transferencia de corriente sin sobrecalentar ni dañar la placa.
Corriente de traza de PCB
La corriente de rastreo de la PCB es necesaria porque es lo que utiliza la placa para mover la electricidad a través de los componentes y cables. El cobre ayuda a que esto suceda, y el electrón libre en cada átomo hace que la corriente se mueva suavemente sobre el tablero.
¿Por qué hay láminas de cobre en las PCB?
Proceso de fabricación de PCB
El proceso de fabricación de una PCB es el mismo. Algunas empresas lo hacen más rápido que otras, pero todas utilizan relativamente el mismo proceso y materiales. Estos son los pasos:
Hacer una base con fibra de vidrio y resinas.
Coloque las capas de cobre sobre la base.
Identificar y establecer los patrones de cobre.
Lavar la tabla en un baño.
Agregue la máscara de soldadura para proteger la PCB
Coloque la serigrafía en la PCB.
Colocar y soldar las resistencias, circuitos integrados, capacitores y otros componentes.
Pruebe la PCB
Los PCB deben tener componentes altamente especializados para funcionar correctamente. Uno de los elementos más importantes de una PCB es el cobre. Esta aleación es necesaria para conducir electricidad en los dispositivos en los que se colocarán los PCB. Sin cobre, los dispositivos no funcionarán porque la electricidad no tendrá una aleación para circular.
Hora de publicación: 25 de abril de 2022