Placas de circuito impresso são componentes essenciais da maioria dos dispositivos elétricos. Os PCBs atuais possuem várias camadas: o substrato, as trilhas, a máscara de solda e a serigrafia. Um dos materiais mais importantes em um PCB é o cobre, e há vários motivos pelos quais o cobre é usado em vez de outras ligas, como alumínio ou estanho.
Do que são feitos os PCBs?
Segundo uma empresa de montagem de PCBs, as PCBs são feitas de uma substância chamada substrato, que é feito de fibra de vidro reforçada com resina epóxi. Acima do substrato, há uma camada de folha de cobre que pode ser colada em ambos os lados ou apenas em um. Uma vez feito o substrato, os fabricantes colocam os componentes sobre ele. Eles usam uma máscara de solda e serigrafia, além de resistores, capacitores, transistores, diodos, chips de circuito e outros componentes altamente especializados.
Por que a folha de cobre é usada em PCBs?
Os fabricantes de PCB utilizam cobre por sua condutividade elétrica e térmica superior. À medida que a corrente elétrica flui junto com o PCB, o cobre impede que o calor danifique e provoque tensões no restante do PCB. Com outras ligas – como alumínio ou estanho – o PCB pode aquecer de forma desigual e não funcionar corretamente.
O cobre é a liga preferida porque consegue enviar os sinais elétricos pela placa sem problemas de perda ou redução da velocidade da corrente. A eficiência da transferência de calor permite que os fabricantes instalem dissipadores de calor clássicos na superfície. O cobre em si é eficiente, pois uma onça de cobre pode cobrir um pé quadrado de substrato de PCB com 1,4 milésimos de polegada ou 35 micrômetros de espessura.
O cobre é altamente condutor porque possui um elétron livre que pode viajar de um átomo para outro sem desacelerar. Como ele permanece tão eficiente nesse nível incrivelmente fino quanto em níveis mais espessos, um pouco de cobre rende bastante.
Cobre e outros metais preciosos usados em PCBs
A maioria das pessoas reconhece PCBs como sendo verdes. No entanto, elas geralmente têm três cores na camada externa: dourado, prateado e vermelho. Elas também possuem cobre puro dentro e fora do PCB. Os outros metais na placa de circuito aparecem em várias cores. A camada dourada é a mais cara, a prateada tem o segundo maior custo e a vermelha é a mais barata.
Usando ouro de imersão em PCBs
cobre na placa de circuito impresso
A camada banhada a ouro é usada para estilhaços de conectores e revestimentos de componentes. A camada de ouro por imersão existe para evitar o deslocamento de átomos da superfície. A camada não é apenas dourada, mas feita de ouro de verdade. O ouro é incrivelmente fino, mas suficiente para prolongar a vida útil dos componentes que precisam ser soldados. O ouro evita que as peças soldadas sofram corrosão com o tempo.
Usando prata de imersão em PCBs
A prata é outro metal usado na fabricação de PCBs. É significativamente mais barata do que a imersão em ouro. A imersão em prata pode ser usada no lugar da imersão em ouro, pois também auxilia na conectividade e reduz o custo geral da placa. A imersão em prata é frequentemente usada em PCBs usados em automóveis e periféricos de computador.
Laminado revestido de cobre em PCBs
Em vez de usar imersão, o cobre é usado em forma de revestimento. Esta é a camada vermelha da placa de circuito impresso (PCB) e é o metal mais comumente usado. A placa de circuito impresso é feita de cobre como metal base, e é necessário para que os circuitos se conectem e se comuniquem entre si de forma eficaz.
Como a folha de cobre é usada em PCBs?
O cobre tem diversas aplicações em PCBs, desde o laminado revestido de cobre até as trilhas. O cobre é vital para o funcionamento adequado dos PCBs.
O que é PCB Trace?
Um rastro de PCB é o que o nome sugere: um caminho para o circuito seguir. O rastro inclui a rede de cobre, fiação e isolamento, bem como os fusíveis e os componentes usados na placa.
A maneira mais fácil de entender um traço é imaginá-lo como uma estrada ou ponte. Para acomodar veículos, o traço precisa ser largo o suficiente para comportar pelo menos dois deles. Ele precisa ser espesso o suficiente para não ceder sob pressão. Ele também precisa ser feito de materiais que suportem o peso dos veículos que trafegam por ele. Mas os traços fazem tudo isso em um grau muito menor para transportar eletricidade do que os automóveis.
Componentes do PCB Trace
Existem vários componentes que compõem o circuito impresso (PCB). Eles têm diversas funções que precisam ser desempenhadas para que a placa funcione adequadamente. O cobre precisa ser usado para auxiliar os circuitos impressos a realizarem suas funções, e sem o PCB, não teríamos nenhum dispositivo elétrico. Imagine um mundo sem smartphones, laptops, cafeteiras e automóveis. É o que teríamos se os PCBs não utilizassem cobre.
Espessura do traço do PCB
O design do PCB depende da espessura da placa. A espessura afetará o equilíbrio e manterá os componentes conectados.
Largura do traço do PCB
A largura da trilha também é importante. Isso não afeta o equilíbrio ou a fixação dos componentes, mas mantém a corrente transferida sem superaquecer ou danificar a placa.
Corrente de rastreamento de PCB
A corrente de rastreamento do PCB é necessária porque é ela que a placa usa para mover a eletricidade através dos componentes e fios. O cobre ajuda nisso, e o elétron livre em cada átomo faz a corrente fluir suavemente pela placa.
Por que a folha de cobre está nos PCBs
Processo de fabricação de PCBs
O processo de fabricação de uma PCB é o mesmo. Algumas empresas fazem isso mais rápido do que outras, mas todas usam relativamente o mesmo processo e materiais. Estas são as etapas:
Faça uma base de fibra de vidro e resinas
Coloque as camadas de cobre na fundação
Identificar e definir os padrões de cobre
Lave a prancha no banho
Adicione a máscara de solda para proteger o PCB
Fixe a serigrafia na placa de circuito impresso
Posicione e solde os resistores, circuitos integrados, capacitores e outros componentes
Teste o PCB
PCBs precisam ter componentes altamente especializados para funcionar corretamente. Um dos elementos mais importantes de um PCB é o cobre. Essa liga é necessária para conduzir eletricidade nos dispositivos nos quais os PCBs serão instalados. Sem cobre, os dispositivos não funcionarão porque a eletricidade não terá uma liga para fluir.
Horário da publicação: 25/04/2022