As placas de circuito impresso são componentes essenciais da maioria dos dispositivos eletrônicos. As placas de circuito impresso atuais possuem diversas camadas: o substrato, as trilhas, a máscara de solda e a serigrafia. Um dos materiais mais importantes em uma placa de circuito impresso é o cobre, e existem vários motivos pelos quais o cobre é utilizado em vez de outras ligas, como o alumínio ou o estanho.
De que são feitos os PCBs?
Segundo uma empresa de montagem de PCBs, as placas de circuito impresso são feitas de uma substância chamada substrato, que é composta de fibra de vidro reforçada com resina epóxi. Sobre o substrato, há uma camada de folha de cobre que pode ser colada em ambos os lados ou apenas em um. Uma vez que o substrato está pronto, os fabricantes posicionam os componentes sobre ele. Eles utilizam máscara de solda e serigrafia, juntamente com resistores, capacitores, transistores, diodos, circuitos integrados e outros componentes altamente especializados.
Por que a folha de cobre é usada em PCBs?
Os fabricantes de placas de circuito impresso (PCBs) utilizam cobre devido à sua condutividade elétrica e térmica superior. À medida que a corrente elétrica percorre a PCB, o cobre impede que o calor danifique ou sobrecarregue o restante da placa. Com outras ligas, como alumínio ou estanho, a PCB poderia aquecer de forma irregular e não funcionar corretamente.
O cobre é a liga preferida porque consegue transmitir sinais elétricos através da placa sem problemas de perda ou lentidão. A eficiência na transferência de calor permite que os fabricantes instalem dissipadores de calor tradicionais na superfície. O próprio cobre é eficiente, visto que uma onça (aproximadamente 28 gramas) de cobre pode cobrir um pé quadrado (aproximadamente 0,09 m²) de substrato de PCB com 1,4 milésimos de polegada (35 micrômetros) de espessura.
O cobre é altamente condutor porque possui um elétron livre que pode se deslocar de um átomo para outro sem perder velocidade. Como sua eficiência se mantém tão alta em camadas extremamente finas quanto em camadas mais espessas, uma pequena quantidade de cobre rende muito.
Cobre e outros metais preciosos usados em placas de circuito impresso.
A maioria das pessoas reconhece as placas de circuito impresso (PCBs) como sendo verdes. No entanto, elas geralmente possuem três cores na camada externa: ouro, prata e vermelho. Além disso, contêm cobre puro tanto na parte interna quanto na externa. Os outros metais presentes na placa de circuito aparecem em diversas cores. A camada de ouro é a mais cara, a camada de prata tem o segundo maior custo e a vermelha é a mais barata.
Utilização de ouro por imersão em placas de circuito impresso
cobre em placa de circuito impresso
A camada banhada a ouro é usada para proteger os terminais dos conectores e as áreas de contato dos componentes. Essa camada de ouro por imersão existe para evitar o deslocamento dos átomos da superfície. A camada não é apenas dourada na aparência, mas é 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 impede que as partes soldadas se corroam com o tempo.
Utilização de prata por imersão em placas de circuito impresso
A prata é outro metal usado na fabricação de PCBs. É significativamente mais barata que a imersão em ouro. A imersão em prata pode ser usada em substituição à imersão em ouro, pois também melhora a conectividade e reduz o custo total da placa. A imersão em prata é frequentemente usada em PCBs para automóveis e periféricos de computador.
Laminado revestido de cobre em PCBs
Em vez de usar imersão, o cobre é usado na forma de revestimento. Esta é a camada vermelha da placa de circuito impresso (PCB) e é o metal mais comumente usado. A PCB é feita de cobre como metal base, e isso é necessário para que os circuitos se conectem e se comuniquem de forma eficaz.
Como a folha de cobre é usada em placas de circuito impresso?
O cobre tem diversas aplicações em placas de circuito impresso (PCBs), desde o laminado revestido de cobre até as trilhas. O cobre é vital para o funcionamento adequado das PCBs.
O que é uma trilha de PCB?
Uma trilha de PCB é exatamente o que o nome indica: um caminho que o circuito deve seguir. A trilha inclui a rede de cobre, fios e isolamento, bem como os fusíveis e os componentes utilizados na placa.
A maneira mais fácil de entender uma trilha é pensar nela como uma estrada ou ponte. Para acomodar veículos, a trilha precisa ser larga o suficiente para suportar pelo menos dois deles. Precisa ser grossa o suficiente para não colapsar sob pressão. Também precisa ser feita de materiais que suportem o peso dos veículos que trafegam sobre ela. Mas, as trilhas fazem tudo isso em uma escala muito menor para transportar eletricidade em vez de automóveis.
Componentes de uma trilha de PCB
Existem vários componentes que compõem as trilhas de uma placa de circuito impresso (PCI). Cada um deles desempenha funções específicas para que a placa funcione adequadamente. O cobre é essencial para que as trilhas cumpram suas funções e, sem a PCI, não teríamos dispositivos eletrônicos. Imagine um mundo sem smartphones, laptops, cafeteiras e automóveis. Isso seria o que aconteceria se as PCIs não utilizassem cobre.
Espessura da trilha da placa de circuito impresso
O projeto da placa de circuito impresso depende da espessura da placa. A espessura afetará o equilíbrio e manterá os componentes conectados.
Largura da trilha da placa de circuito impresso
A largura da trilha também é importante. Isso não afeta o equilíbrio ou a fixação dos componentes, mas garante a passagem da corrente sem superaquecimento ou danos à placa.
Corrente de trilha da PCB
A corrente nas trilhas da placa de circuito impresso é necessária porque é ela que a placa usa para conduzir eletricidade através dos componentes e fios. O cobre ajuda nesse processo, e o elétron livre em cada átomo garante que a corrente flua suavemente pela placa.
Por que há folha de cobre em placas de circuito impresso?
Processo de fabricação de PCBs
O processo de fabricação de uma placa de circuito impresso (PCB) é o mesmo. Algumas empresas o fazem mais rápido do que outras, mas todas utilizam processos e materiais relativamente semelhantes. Estas são as etapas:
Faça uma base com fibra de vidro e resinas.
Coloque as camadas de cobre sobre a base.
Identificar e definir os padrões de cobre
Lave a tábua em um banho.
Adicione a máscara de solda para proteger a placa de circuito impresso.
Cole a serigrafia na placa de circuito impresso.
Posicione e solde os resistores, circuitos integrados, capacitores e outros componentes.
Teste a placa de circuito impresso.
As placas de circuito impresso (PCBs) precisam de componentes altamente especializados para funcionar corretamente. Um dos elementos mais importantes de uma PCB é o cobre. Essa liga é necessária para conduzir eletricidade nos dispositivos nos quais as PCBs serão instaladas. Sem cobre, os dispositivos não funcionarão, pois a eletricidade não terá uma liga para conduzir a corrente.
Data da publicação: 25/04/2022