Di cosa è fatta la scheda PCB?

Overview: As an electronic component commonly used in daily life, printed circuit boards are widely used in electronic products such as mobile phones, televisions, and refrigerators. Its functions include the following two points: I. To establish a reliable electrical link between electronic components in PCB. II. To designate a proper location for electronic components. Although it’s very common, have you ever wondered what a PCB board is made of? Next, FS Technology will discuss this issue with you below.

La composizione del PCB

The structure of the PCB board

I circuiti stampati (PCB) sono schede elettroniche costituite da dispositivi elettronici in cui il collegamento dei componenti avviene tramite piazzole, linee e tracce su un foglio laminato di rame. Si tratta di strati di circuiti in rame interrati internamente o esternamente su un substrato composito laminato e piatto. Comprendono anche materiale composito, fibra di vetro ed epossidico composito. 

PCB comes with various layers and designs. In the structure of PCB multistrato, advanced hardware like graphics cards and motherboards are used. One of the flat layers of PCB is for supporting all the soldered electronics components while another layer connects the components electronically. 

Various layers of PCB are joined together with the help of heat providing the compact shape of a single object. The description of the Strato PCB is as follows:

Strato di substrato:

È lo strato di base del PCB ed è composto da fibra di vetro. L'FR4 è la fibra di vetro più comunemente utilizzata. Alcuni PCB sono disponibili anche con fenolici ed epossidici, meno costosi e meno durevoli rispetto all'FR4. La natura dei materiali del substrato definisce la flessibilità della scheda PCB. 

Strato di rame:

Accanto al substrato è presente un sottile strato di lamina di rame. Per laminare il foglio di rame sulla scheda si utilizzano calore e adesivo. Nei PCB a doppia faccia, entrambi i lati del PCB sono laminati con il rame. Lo spessore del rame varia in base agli strati delle schede e può essere definito in once per metro quadro. Ogni pollice per quadrato ha uno spessore di 35 micrometri. 

Strato della maschera di saldatura:

Lo strato di maschera di saldatura è presente sopra lo strato di rame. Questo strato viene applicato allo strato di rame per isolare lo strato di rame ed evitare la conduzione in caso di contatto diretto con materiali conduttivi. Si può quindi affermare che la maschera di saldatura protegge tutti i circuiti presenti sullo strato esterno del PCB. Alcune delle maschere di saldatura comunemente utilizzate sono di colore verde, mentre è disponibile sul mercato anche una maschera rossa. 

Strato serigrafico:

Lo strato di serigrafia esisteva sopra lo strato della maschera di saldatura. Aiuta l'utente ad aggiungere numeri e simboli per la comprensione delle schede PCB. Questa etichetta serigrafica fornisce una chiara indicazione della funzione di ogni singolo componente e pin della scheda. Viene utilizzata principalmente in colore bianco, ma può essere trovata in vari altri colori come il grigio, il rosso, il giallo e il nero. 

Di che materiale è fatto il PCB

Each PCB has stacks of insulating and copper foil layers and lamination to the substrate. Tracks on PCB were developed using chemical etching, separating conducting layers into directive straight lines. The tracks work like wire, connecting different electronic components on board. Below we will introduce you to the four substrate materials that make up circuit boards.

FR-4

This is one of the common PCB substrate material that provides thickness to the PCB, and rigid boards built using this material are called FR-4 PCBs. Essentially, it is a glass-reinforced epoxy laminate sheet. Water resistance and flame retardancy are two properties of the epoxy used. Besides, it is also good for strength-to-weight ratios. This material offered a higher tensile strength. It is common among PCBs with lower layer counts. 

 L'aggiunta di additivi alla resina epossidica in una miscela può migliorare le sue prestazioni termiche, elettriche e di sopravvivenza alla fiamma, rendendola ideale per progetti ad alto numero di strati e ad alta sollecitazione termica e per circuiti ad alta velocità ad un costo inferiore. 

PTFE (Teflon)

I laminati e i materiali di incollaggio in teflon offrono eccellenti proprietà elettriche e sono quindi utilizzati per applicazioni ad alta velocità e ad alta frequenza, poiché questo materiale plastico non offre alcuna resistenza. La flessibilità del PTFE è estremamente elevata e consente quindi applicazioni con tolleranze ristrette. Ha inoltre la proprietà di resistere alla fiamma, di garantire la stabilità della temperatura e di essere versatile nelle applicazioni. Può essere rivestito in tessuto di vetro, le cui proprietà meccaniche possono essere aumentate utilizzando additivi e cariche speciali. 

Metallo

The materials like copper, iron, aluminum, etc. are used in PCBs. As a result of these materials, Surface Mount Technology (SMT) can be utilized for component integration. Mechanical durability is also provided by them. Therefore, the product life of insulated metal substrate PCB is much longer.

Laminati flessibili

I progetti elettronici possono essere piegati utilizzando laminati flessibili, senza perdita di continuità elettrica. Al posto del tessuto di vetro, utilizzano una pellicola di plastica come supporto. Sia che vengano piegati per un progetto unico, come il flex to install, sia per un'applicazione continua, come il flex dinamico, possono essere ugualmente efficaci. La poliimmide e l'LCP (polimero a cristalli liquidi) sono materiali ad alta temperatura che possono essere trasformati in laminati flessibili, mentre il poliestere e il PEN sono materiali a basso costo. I laminati sottili richiedono anche attrezzature e lavorazioni specializzate, oltre all'aspettativa che PCB produzione i rendimenti saranno bassi. La produzione di circuiti flessibili può quindi richiedere una manodopera particolarmente qualificata, macchinari specializzati e attrezzature particolari.

BT, estere cianato, ceramica e sistemi di resine miste possono essere utilizzati anche per progettare laminati e materiali di incollaggio con prestazioni elettriche e/o meccaniche superiori. In generale, i produttori di PCB li considerano alternative costose a causa dei bassi volumi e delle difficoltà di produzione.

Per un PCB di alta qualità, il laminato deve soddisfare le appropriate proprietà elettriche, dielettriche, meccaniche e termiche.

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