なぜ銅箔がPCB製造に使用されるのですか?

プリント基板は、ほとんどの電気機器に必要なコンポーネントです。今日の PCB には、基板、配線、はんだマスク、シルクスクリーンなど、いくつかの層があります。 PCB で最も重要な材料の 1 つは銅ですが、アルミニウムや錫などの他の合金の代わりに銅が使用される理由はいくつかあります。

PCB は何でできていますか?

PCB組立会社によると、PCBは基板と呼ばれる物質でできており、これはエポキシ樹脂で強化されたグラスファイバーでできています。基板の上には銅箔の層があり、両面または片面のみを接着できます。基板が作成されると、メーカーはその上にコンポーネントを配置します。彼らは、はんだマスクとシルクスクリーンを、抵抗器、コンデンサー、トランジスタ、ダイオード、回路チップ、その他の高度に特殊化されたコンポーネントとともに使用します。

なぜ銅箔がPCBに使用されるのですか?

PCB メーカーは、優れた電気伝導性と熱伝導性を備えた銅を使用します。電流が PCB に沿って移動するとき、銅は熱による PCB の残りの部分の損傷や応力を防ぎます。アルミニウムや錫などの他の合金を使用すると、PCB が不均一に加熱され、適切に機能しなくなる可能性があります。

銅は、電気の損失や速度低下の問題を引き起こすことなく、電気信号を全体に送信できるため、推奨される合金です。熱伝達の効率により、メーカーは表面に従来のヒートシンクを取り付けることができます。銅自体は効率的であり、1オンスの銅は1.4千分の1インチまたは35マイクロメートルの厚さで平方フィートのPCB基板を覆うことができます。

銅は、ある原子から別の原子へ速度を落とすことなく移動できる自由電子を持っているため、導電性が高くなります。信じられないほど薄いレベルでも、厚いレベルの場合と同じくらい効率が維持されるため、少量の銅が大いに役立ちます。

PCB に使用される銅およびその他の貴金属
ほとんどの人は PCB が緑色であると認識しています。ただし、外側の層は通常、金、銀、赤の 3 色です。また、PCB の内側と外側には純銅が使用されています。回路基板上の他の金属はさまざまな色で表示されます。金の層が最も高価で、銀の層が 2 番目に高価で、赤が最も安価な層です。

PCB でのイマージョン ゴールドの使用
プリント基板上の銅

金メッキ層はコネクタの破片とコンポーネントのパッドに使用されます。浸漬金層は、表面原子の変位を防ぐために存在します。この層は単なる金色ではなく、実際の金でできています。金は信じられないほど薄いですが、はんだ付けする必要があるコンポーネントの寿命を延ばすのに十分です。金は、はんだ部分の時間の経過による腐食を防ぎます。

PCB での浸漬銀の使用
銀も PCB 製造に使用される金属です。金浸漬よりも大幅に安価です。銀浸漬は接続にも役立ち、ボード全体のコストを削減できるため、金浸漬の代わりに銀浸漬を使用できます。銀浸漬は、自動車やコンピュータ周辺機器に使用される PCB でよく使用されます。

PCB の銅張積層板
浸漬を使用する代わりに、銅はクラッドの形で使用されます。これは PCB の赤い層であり、最も一般的に使用される金属です。 PCB はベース金属として銅で作られており、回路を接続して相互に効果的に通信する必要があります。

銅箔はPCBにどのように使用されますか?

銅は、銅張積層板からトレースに至るまで、PCB でさまざまな用途に使用されます。銅は PCB が適切に機能するために不可欠です。

PCBトレースとは何ですか?
PCB トレースはその名の通り、回路がたどるパスです。トレースには、銅線、配線、絶縁体のネットワークに加え、ボード上で使用されるヒューズやコンポーネントが含まれます。

トレースを理解する最も簡単な方法は、トレースを道路または橋と考えることです。車両を収容するには、少なくとも 2 台の車両を収容できる十分な幅のトレースが必要です。圧力がかかっても崩れない程度の厚みが必要です。また、走行する車両の重量に耐えられる素材で作られている必要があります。しかし、トレースがこれらすべてを行うのは、自動車ではなく電気を動かすためで、はるかに小規模です。

PCB トレースのコンポーネント
PCB トレースを構成するコンポーネントはいくつかあります。理事会がその職務を適切に遂行するために、彼らはさまざまな仕事をしなければなりません。トレースが機能するためには銅を使用する必要があり、PCB がなければ電気デバイスは存在しません。スマートフォン、ラップトップ、コーヒーメーカー、自動車のない世界を想像してみてください。 PCB に銅が使用されていなければ、このような結果になります。

PCB トレースの厚さ
PCB の設計は基板の厚さに依存します。厚さはバランスに影響を与え、コンポーネントの接続を維持します。

PCB トレース幅
トレースの幅も重要です。これはコンポーネントのバランスや取り付けには影響しませんが、基板を過熱したり損傷したりすることなく電流の転送を維持します。

PCB トレース電流
PCB トレース電流は、基板がコンポーネントやワイヤに電気を流すために使用するものであるため、必要です。銅はこれを促進し、各原子の自由電子が基板上で電流をスムーズに動かします。

なぜ銅箔がPCBにあるのか

プリント基板の製造工程
PCBを作るプロセスも同じです。一部の企業は他の企業よりも迅速に作業を行っていますが、どの企業も比較的同じプロセスと材料を使用しています。手順は次のとおりです。

グラスファイバーと樹脂で土台を作る
銅層を基礎の上に配置します
銅線パターンを特定して設定する
板をお風呂で洗います
PCBを保護するためにソルダーマスクを追加します
シルクスクリーンをPCBに貼り付ける
抵抗器、集積回路、コンデンサ、その他のコンポーネントを配置してはんだ付けする
PCB をテストする

PCB が適切に機能するには、高度に特殊化されたコンポーネントが必要です。 PCB の最も重要な要素の 1 つは銅です。この合金は、PCB が配置されるデバイスに電気を通すために必要です。銅がなければ、電気が通過する合金がないため、デバイスは機能しません。