რატომ გამოიყენება სპილენძის ფოლგა დაბეჭდილი ფირფიტების წარმოებაში?

დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფები ელექტრო მოწყობილობების უმეტესობის აუცილებელი კომპონენტებია. დღევანდელი დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფები რამდენიმე ფენისგან შედგება: სუბსტრატი, ტრასები, შედუღების ნიღაბი და აბრეშუმის ტრაფარეტი. დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი მასალა სპილენძია და არსებობს რამდენიმე მიზეზი, რის გამოც სპილენძი გამოიყენება სხვა შენადნობების, მაგალითად, ალუმინის ან კალის ნაცვლად.

რისგან მზადდება PCB-ები?

დაბეჭდილი მიკროსქემების აწყობის კომპანიის განცხადებით, დაბეჭდილი მიკროსქემები დამზადებულია სუბსტრატის სახელით ცნობილი ნივთიერებისგან, რომელიც დამზადებულია მინაბოჭკოვანი მასალისგან, რომელიც გამაგრებულია ეპოქსიდური ფისით. სუბსტრატის ზემოთ არის სპილენძის ფოლგის ფენა, რომლის მიმაგრებაც შესაძლებელია ორივე ან მხოლოდ ერთ მხარეს. სუბსტრატის დამზადების შემდეგ, მწარმოებლები მასზე ათავსებენ კომპონენტებს. ისინი იყენებენ შედუღების ნიღაბს და შოლკტრაფექტორს რეზისტორებთან, კონდენსატორებთან, ტრანზისტორებთან, დიოდებთან, წრედის ჩიპებთან და სხვა მაღალ სპეციალიზებულ კომპონენტებთან ერთად.

რატომ გამოიყენება სპილენძის ფოლგა PCB-ებში?

დაბეჭდილი დაფების მწარმოებლები სპილენძს იყენებენ, რადგან მას აქვს მაღალი ელექტრო და თბოგამტარობა. როდესაც ელექტრული დენი დაბეჭდილ დაფასთან ერთად მოძრაობს, სპილენძი ხელს უშლის სითბოს დაზიანდეს და დაძაბოს დაბეჭდილი დაფის დანარჩენი ნაწილი. სხვა შენადნობების შემთხვევაში, როგორიცაა ალუმინი ან კალა, დაბეჭდილი დაფა შეიძლება არათანაბრად გაცხელდეს და სათანადოდ არ იმუშაოს.

სპილენძი სასურველი შენადნობია, რადგან მას შეუძლია ელექტრული სიგნალების გადაცემა დაფაზე ელექტროენერგიის დაკარგვის ან შენელების პრობლემების გარეშე. სითბოს გადაცემის ეფექტურობა მწარმოებლებს საშუალებას აძლევს, ზედაპირზე დაამონტაჟონ კლასიკური რადიატორები. სპილენძი თავისთავად ეფექტურია, რადგან სპილენძის ერთ უნციას შეუძლია დაფაროს PCB სუბსტრატის კვადრატული ფუტი ინჩის 1.4 მეათასედის ანუ 35 მიკრომეტრის სისქით.

სპილენძი მაღალი გამტარობისაა, რადგან მას აქვს თავისუფალი ელექტრონი, რომელსაც შეუძლია ერთი ატომიდან მეორეზე გადაადგილება შენელების გარეშე. რადგან ის ისეთივე ეფექტურია ამ წარმოუდგენლად თხელ ფენაზე, როგორც სქელ ფენაზე, მცირე რაოდენობით სპილენძიც კი დიდ როლს ასრულებს.

სპილენძი და სხვა ძვირფასი ლითონები, რომლებიც გამოიყენება პოლიქლორირებული დაფებში
ადამიანების უმეტესობა დაბეჭდილ პლატფორმებს მწვანედ აღიქვამს. თუმცა, მათ, როგორც წესი, სამი ფერი აქვთ გარე ფენაზე: ოქროსფერი, ვერცხლისფერი და წითელი. მათ ასევე აქვთ სუფთა სპილენძი დაფის შიგნით და გარეთ. დაფაზე სხვა ლითონები სხვადასხვა ფერებშია წარმოდგენილი. ოქროს ფენა ყველაზე ძვირია, ვერცხლის ფენას მეორე ყველაზე მაღალი ფასი აქვს, ხოლო წითელი ყველაზე იაფი ფენაა.

ჩაძირვის ოქროს გამოყენება დაბეჭდილ დაფებში
სპილენძი დაბეჭდილ მიკროსქემის დაფაზე

მოოქროვილი ფენა გამოიყენება შემაერთებელი ნამსხვრევებისა და კომპონენტების ბალიშებისთვის. ჩაძირვისას ოქროს ფენა არსებობს ზედაპირული ატომების გადაადგილების თავიდან ასაცილებლად. ფენა არა მხოლოდ ოქროსფერია, არამედ ნამდვილი ოქროსგან არის დამზადებული. ოქრო წარმოუდგენლად თხელია, მაგრამ საკმარისია შესადუღებელი კომპონენტების სიცოცხლის ხანგრძლივობის გასახანგრძლივებლად. ოქრო ხელს უშლის შედუღების ნაწილების დროთა განმავლობაში კოროზიას.

ჩაძირვის ვერცხლის გამოყენება დაბეჭდილ დაფებში
ვერცხლი კიდევ ერთი ლითონია, რომელიც გამოიყენება დაბეჭდილი პლატების (PCB) წარმოებაში. ის მნიშვნელოვნად ნაკლები ღირს, ვიდრე ოქროში ჩაძირვა. ოქროში ჩაძირვა შესაძლებელია ვერცხლის ჩაძირვაში, რადგან ის ასევე ხელს უწყობს კავშირის გაუმჯობესებას და ამცირებს დაფის საერთო ღირებულებას. ვერცხლში ჩაძირვა ხშირად გამოიყენება დაბეჭდილ პლატფორმებში, რომლებიც გამოიყენება ავტომობილებსა და კომპიუტერულ პერიფერიულ მოწყობილობებში.

სპილენძის მოპირკეთებული ლამინატი დაბეჭდილ დაფებში
ჩაძირვის ნაცვლად, სპილენძი გამოიყენება მოპირკეთებული სახით. ეს არის PCB-ის წითელი ფენა და ის ყველაზე ხშირად გამოყენებული ლითონია. PCB დამზადებულია სპილენძისგან, როგორც ძირითადი ლითონისგან და აუცილებელია წრედების ეფექტურად დასაკავშირებლად და ერთმანეთთან კომუნიკაციისთვის.

როგორ გამოიყენება სპილენძის ფოლგა PCB-ებში?

სპილენძს პოლიქლორირებული დაფების (PCB) რამდენიმე გამოყენება აქვს, სპილენძით დაფარული ლამინატიდან დაწყებული, ტრასებით დამთავრებული. სპილენძი სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია პოლიქლორირებული დაფების სათანადო ფუნქციონირებისთვის.

რა არის PCB კვალი?
PCB კვალი არის ის, რასაც ის ჟღერს, ანუ მარშრუტი, რომელსაც წრედი მიჰყვება. კვალი მოიცავს სპილენძის ქსელს, გაყვანილობას და იზოლაციას, ასევე დაუკრავენებსა და კომპონენტებს, რომლებიც დაფაზე გამოიყენება.

ტრასის გაგების უმარტივესი გზაა მისი, როგორც გზის ან ხიდის, აღქმა. სატრანსპორტო საშუალებების განსათავსებლად, ტრასა საკმარისად ფართო უნდა იყოს, რომ მინიმუმ ორი მათგანი დაიჭიროს. ის საკმარისად სქელი უნდა იყოს, რომ წნევის ქვეშ არ დაიშალოს. ის ასევე უნდა იყოს დამზადებული ისეთი მასალისგან, რომელიც გაუძლებს მასზე მოძრავი სატრანსპორტო საშუალებების წონას. თუმცა, ტრასები ამ ყველაფერს გაცილებით მცირე ხარისხით აკეთებენ ელექტროენერგიის გადასაადგილებლად, ვიდრე ავტომობილებისთვის.

PCB კვალის კომპონენტები
დაფის ტრასას რამდენიმე კომპონენტი ქმნის. მათ სხვადასხვა ფუნქცია აქვთ შესასრულებელი, რათა დაფამ სათანადოდ შეასრულოს თავისი ფუნქცია. ტრასებს თავიანთი ფუნქციის შესასრულებლად სპილენძის გამოყენება სჭირდებათ და დაფის ტრასას გარეშე ელექტრო მოწყობილობები არ გვექნებოდა. წარმოიდგინეთ სამყარო სმარტფონების, ლეპტოპების, ყავის მადუღარებისა და ავტომობილების გარეშე. სწორედ ეს გვექნებოდა, დაბეჭდილი დაფები სპილენძს რომ არ იყენებდეს.

PCB კვალის სისქე
დაფის სისქე დამოკიდებულია დაფის სისქეზე. სისქე გავლენას მოახდენს ბალანსზე და უზრუნველყოფს კომპონენტების ერთმანეთთან დაკავშირებას.

PCB კვალის სიგანე
ასევე მნიშვნელოვანია ტრასის სიგანე. ეს გავლენას არ ახდენს კომპონენტების ბალანსზე ან მიმაგრებაზე, მაგრამ უზრუნველყოფს დენის გადაცემას გადახურების ან დაფის დაზიანების გარეშე.

PCB კვალის დენი
დაფის მიკროსქემის კვალის დენი აუცილებელია, რადგან სწორედ მას იყენებს დაფა კომპონენტებსა და სადენებში ელექტროენერგიის გადასაადგილებლად. სპილენძი ხელს უწყობს ამას, ხოლო თითოეულ ატომზე არსებული თავისუფალი ელექტრონი უზრუნველყოფს დენის შეუფერხებელ მოძრაობას დაფაზე.

რატომ არის სპილენძის ფოლგა დამაგრებულ პლატფორმებზე?

PCB-ების დამზადების პროცესი
დაბეჭდილი დაფის დამზადების პროცესი იგივეა. ზოგიერთი კომპანია ამას სხვებზე სწრაფად აკეთებს, მაგრამ ყველა მათგანი შედარებით ერთსა და იმავე პროცესსა და მასალებს იყენებს. ეს არის ნაბიჯები:

გააკეთეთ საძირკველი მინაბოჭკოვანი მასალისა და ფისებისგან
სპილენძის ფენები საძირკველზე დადეთ
სპილენძის ნიმუშების ამოცნობა და დაყენება
დაფა აბაზანაში გარეცხეთ
დაამატეთ შედუღების ნიღაბი PCB-ს დასაცავად
მიამაგრეთ შოლკტრაფიკი PCB-ზე
რეზისტორების, ინტეგრირებული სქემების, კონდენსატორების და სხვა კომპონენტების განთავსება და შედუღება
PCB-ს ტესტირება

PCB-ებს სათანადო ფუნქციონირებისთვის მაღალკვალიფიციური კომპონენტები სჭირდებათ. PCB-ს ერთ-ერთი უმნიშვნელოვანესი ელემენტია სპილენძი. ეს შენადნობი საჭიროა იმ მოწყობილობებზე ელექტროენერგიის გასატარებლად, რომლებშიც PCB-ები იქნება მოთავსებული. სპილენძის გარეშე მოწყობილობები არ იმუშავებენ, რადგან ელექტროენერგიას არ ექნება შენადნობი, რომლის გავლითაც გაივლის.