Vad är kretskortspår?

Kretskortsspåren etsas direkt på kretskortsunderlaget. De är även kända som banor. Dessa spår liknar ledningar. Det grundläggande syftet med dessa spår är att överföra signaler eller ström till kretskortskomponenter. Till exempel reläer, motstånd, terminaler, kondensatorhöljen och ledare. Så hur hanterar kretskortsingenjörer denna situation? De tillverkar kretskortsspår av kopparfolie i en smal bredd.

Så det intressanta är att dessa spår har förändrat de elektroniska fälten. Till exempel eliminerar dessa spår helt traditionella ledningsmetoder. Tillverkarna använder dem för tillförlitlighet och som standardiserade vägar numera.

Vad är kretskortspår?

Enkelt uttryckt är kretskortsspår de tunna metalllinjer man vanligtvis ser på ett kretskort. Ta dem bara som små vägar som elektricitet färdas längs. Så när du startar en enhet flyter elektricitet längs dessa spår. Syftet är att koppla samman alla delar.

Du förstår, dessa spår är oerhört viktiga eftersom utan dem skulle din elektronik inte fungera alls! Huvudpoängen är att de ersätter trassliga sladdar, vilket gör enheter mindre och mer tillförlitliga. Varför är det viktigt? För nästan varje pryl du använder har dem inuti.

Material av kretskortspår

Kolla in dessa vanliga material för PCB-spår:

● Koppar (Cu)

● Aluminium (Al)

● Silver (Ag)

● Guld (Au)

● Nickel (Ni)

Koppar (Cu)

Kretskortstillverkare använder koppar (Cu) som ett vanligt tillverkningsmaterial. Följaktligen används det i kretskort för att konstruera tunna signalvägar. Visste du att det erbjuder fantastiska egenskaper? Det gör det till ett oumbärligt val. Till exempel elektrisk ledningsförmåga, ekonomiska priser och kompatibilitet.

Kopparns unika egenskaper och prestanda hjälper ingenjörerna. Det gör det möjligt för dem att producera produktiva elektriska prylar. Det är delvis det mest använda materialet på grund av dess hållbarhet, tillförlitlighet och motståndskraft mot skadliga egenskaper.

Egenskaper:

● Hög elektrisk ledningsförmåga

● Värmeledningsförmåga

● Duktilitet

● Ekonomisk

● Motstå rost

● Styrka-vikt-förhållande

● Tillförlitlighet

Program:

Microstrip överföringsledningar

 Kopparspåren används för att förbättra högfrekventa signaler i mikrostrip-överföringsledningar. Du kan anpassa kopparspåren med anpassade bredder och tjocklekar.

förstärkare

 Tillverkarna använder koppartråd i effektförstärkare för att kunna fördela effekten och reglera utgångsnivån.

Högfrekventa kretsar

Koppartråd förbättrar prestandan hos högfrekventa kretsar. Det inkluderar radar- eller kommunikationssystem. De ger god elektrisk ledningsförmåga och lågt styrmotstånd.

Radio Frequency Identification (RFID)

 Tillverkaren fäster kopparspår på radiofrekvensidentifieringen. Den överför data trådlöst. Den används också för lagring.

MEMS-enheter

 Dessa spår används i mikroelektromekaniska apparater. De kombinerar de mekaniska och elektroniska elementen på en enda resa.

Solpaneler

 Solpaneler används utomhus. De kräver omfattande materialegenskaper som kan motstå korrosion och kritiska miljöaspekter. Det är därför ingenjören infogar koppartrådar i solpanelernas kretskort.

Signalintegritet

Koppartrådar används ofta i elektroniska apparater. Det förbättrar signalintegriteten. Det minskar elektromagnetisk störning (EMI) och överhörning.

Aluminium (Al)

Som vi alla vet har aluminium använts i tillverkningstekniker i årtionden. Det är lätt tillgängligt på marknaden. Denna metall har utmärkta korrosionsbeständighetsegenskaper. Aluminium-kretskortsspår tillverkas genom en tillverkningsprocess som kallas metallkärna.

Att använda aluminiumlegeringar för att konstruera kretskortsspår är avgörande för lättviktsprodukter. Dess värmeledningsförmåga hjälper till att avleda värmegenerering under överföringsoperationer.

Egenskaper:

● Lägre elektrisk ledningsförmåga

● Utmärkt värmeledningsförmåga

● Lättvikt

● Skydd mot korrosion

● Hållbar

● Tillförlitlig

Program:

Kryogen elektronik

 Aluminiumspår fungerar som supraledande ledningar. Det möjliggör signalförsörjning. Det är därför det upprätthåller ett högt effektflöde vid kryogena temperaturer. Detta kräver avsevärt låga temperaturer. De kryogena elektronikprodukterna är kvantberäkningar eller progressiva forskningsverktyg och vetenskapliga instrument.

Transparenta kretskort för röntgensystem

 Aluminiumspår innehåller atomnummer. De används för sin lägre röntgendämpning i röntgensystem. Det minskar absorptionen av strålning på ett mer effektivt sätt än koppar. Dessa spår blir transparenta när användaren utför en röntgenundersökning av ett objekt. Det möjliggör tydliga observationsresultat.

Kärnstråleapplikationer

Som vi har diskuterat har aluminiumlegeringar god värmeledningsförmåga. Därför använder tillverkaren dem för att tillverka kärnstråleapplikationer. Detektionsmetoder, kärninstrument och partikelacceleratorelektronik använder dessa spår. Det hjälper dem att minska värmeutvecklingen.

LED-belysningssystem

 LED-belysning fortsätter att producera värme under drift. Den behöver element som transporterar bort denna överskottsvärme. Aluminiumskenor är det bästa alternativet för att kontrollera överhettning.

Flyg och fordon

 Konsumenter utnyttjar aluminiumspår i olika industriella system. Dessa spår eliminerar överhettning under drift. Inom flyg- och bilindustrin används aluminiumspår i fordon, flygplan, hushållsprodukter och konsumentprodukter. Dessa enheter använder aluminiumspår som kylfläns.

Silver (Ag)

Silver är billigare än guld. Det ger hög ledningsförmåga och värmebeständighet, vilket kan möjliggöra förbättrad lödning. Tillverkare använder detta material för att förbättra kopparns ytfinish. I enlighet därmed skapar det ett skyddande lager på spåren av kretskortsmonteringar.

Egenskaper:

● Avleder effektivt värme.

● Högsta elektriska ledningsförmåga.

● Motstår oxidation bättre än koppar.

● Dyr

Program:

Kretskort med hög frekvens

Silverspåren har god strömkapacitet. Det stöder signalöverföringen. Dessa spår eliminerar avbrott i signaler vid höga frekvenser. De används i RF-kretsar och produkter med exakt signalöverföring.

Medicinska apparater

  Silverspår används i pacemakers och diagnostiska apparater. Vad är det grundläggande syftet? Dessa spår sätts in i kretskort för att förbättra utrustningens prestanda. Det gör det möjligt för dem att samla in korrekt information från känsliga maskiner.

Militära system

Silvermetall är ett ekonomiskt alternativ till koppar. Därför används den ofta i militära system. Den skyddar marina applikationer från extrema förhållanden.

Hemelektronik

PCB-företag som PCBasic fokuserar på att tillverka säker och pålitlig elektronik. Silverspår ger ett extra lager för lödning till kretskortet. Detta ökar applikationens livslängd och hållbarhet.

Guld (Au)

Guld är ett dyrt material jämfört med andra metaller. Guld har dock en rad egenskaper. Du kan använda detta material för att skapa hållbara spår av kretskort. Förutom sina primära egenskaper (korrosionsbeständighet, flexibilitet och termisk kapacitet) möjliggör det stark bindning mellan ledningar. Materialet är biokompatibelt och smälter snabbt. Tillverkaren kan återvinna denna komponent för produktion med ny avkastning.

Egenskaper:

● Utmärkt motståndskraft mot oxidation och korrosion

● Biokompatibel

● Ytbehandling

● Kostsamt

● Flexibilitet

● Lätt att smälta

● Bra lödning

● Blyfri

Program:

Kantkontakter och brytarkontakter

 Guldsubstansen används i kretskort för att belägga kantkontakterna och brytarkontakterna. Det bidrar till att skapa en stabil anslutning över tid.

mikroelektronik

Mikroelektronik som integrerade kretsar eller halvledare bidrar mycket till kretskort. Det är därför guld väljs för att stabilisera dess ledande egenskaper.

Elektronisk utrustning

 Förgyllda pelare används i elektroniska prylar som datorer, bärbara enheter och smartphones. De är anslutna till moderkortet via sekundära kretsar.

Rymdfarkoster och satelliter

 Rymdfarkoster och satellitapplikationer använder guldspår i kretskort för att motstå riskfyllda klimat. Dessa spår styr effektivt deras kommunikations-, överförings- och kraftsystem.

Nickel (Ni)

Nickel används ofta för att skapa dubbla lager på kopparplattor i kretskort. De första lagren skyddar plattorna från rost och oxidation. På samma sätt förlänger det andra lagret dess livslängd. Denna metall fungerar också som barriär mellan lödmaterialets delar och koppar.

Egenskaper:

● Erbjuder stark motståndskraft mot oxidation.

● Förläng livslängden

● Lödbarhet

● Måttlig elektrisk ledningsförmåga

● Hårdhet

Program:

ENIG plätering

Den elektrolöst nickel-immersionsförgyllda pläteringen är konstruerad på kretskortet. Detta ger ett extra skyddslager mot oxidation.

Pläterade genomgående hål

 Ingenjören använder nickel för att plätera genomgående hål. De förbättrar den mekaniska hållfastheten hos flerskiktade kretskort.

Kontaktdon och kontaktpunkter

 Kretskortens kontakter och kontaktpunkter behöver stark integration för långvarig användning. Därför används nickelmaterial för lödning och för att skapa kablage till komponenterna.

PCB-spårtjocklek

PCB-spårets tjocklek är känd som spårets bredd och höjd. Den kan bestämmas beroende på projektdesignen. Vanligtvis varierar tjockleken på ett kretskortsspår från 0.008 tum till 0.240 tum. Tänk på följande faktorer när du bestämmer tjockleken på PCB-spåret:

● Standardtjocklek

● Spårbredd

● Spårningsavslutning

● Kalkylator för spårstorlek

Standard tjocklek

Standardtjockleken på kretskortsspår för enkla till industriella tillämpningar är cirka 0.5 oz/ft2 till 2 oz/ft2. Tunga projekt med högspänning behöver dock 6 oz/ft2 eller mer.

Spårbredd

Bestämningen av spårbredden är vanligtvis fastställd och specificerad av kretskortets konstruktör. Den hänvisar till den tunna ledningen av ledande koppar som bär signalöverföringen.

Spårningsavslutning

En annan sak som läsaren bör komma ihåg är att övergången mellan spår och dynor också påverkar spårtjockleken. Spårbredden bestäms huvudsakligen utifrån dynornas bredd i SOIC-fotavtrycken.

Spårstorlekskalkylator

Tillverkare av kretskort använder även kalkylatorer för spårstorlek för att väga spårtjockleken. Det hjälper dem att välja lämpliga dimensioner för att undvika överhettning och risk för stötar.

PCB-spårbredd kontra ström

Vad är kretskortsspårbredd kontra ström? Förenklat kan man säga att förhållandet mellan kretskortsspåret och strömmen indikerar överföringskapaciteten. Spårtjockleken påverkar drastiskt spänningen från låg till hög ström. Därför är rätt storleksval avgörande för att öka kretskortets tillförlitlighet.

Beräkning av PCB-spårbredd för ström:

● IPC-2221-standarden

● Faktorer att beakta

IPC-2221-standarden

IPC-2221 är den mest effektiva metoden. Den hjälper tillverkarna att bestämma den exakta storleken på spårtjockleken. Den indikerar flera viktiga aspekter i form av formler och diagram över aktuell kapacitet och temperaturökning. Titta på diagrammet nedan. Detta kommer att vägleda dig i hur du väljer tjockleksstorleken. Den baseras på den aktuella kapaciteten för externa och interna lager.

Faktorer att överväga

● Strömflöde

● Tillåten temperaturökning

● PCB-lager

Hur man reparerar spår av kretskort?

Så, när ett spår går sönder på ett kretskort kan du reparera det själv. Grundpoängen är att du måste skapa en ny väg för elektriciteten att flöda. Först, rengör det skadade området för att reparera kretskortet. All smuts kommer att förhindra att reparationen fastnar. Använd sedan ledande färg, lödtenn eller en tunn tråd för att återansluta det trasiga spåret.

 Det är viktigt att se till att den nya anslutningen är säker och har full kontakt. Varför är det viktigt? För en svag reparation kommer snart att gå sönder igen. Förstår du? Om du har fått tag på fina spår av kretskortet, kommer de att bespara dig att behöva byta ut hela kortet!

Slutsats

Kretskortsspår är standardvägarna för kretskort. De distribuerar signalöverföringen över alla element. Tillverkaren kan välja mellan flera olika material för att konstruera sina önskade spår. Dessa spår används ofta i en mängd olika applikationer för signalintegritet. Spårens tjocklek och bredd påverkar direkt deras prestanda. Tänk därför på den specifika aspekten när du utformar dina kretskortsspår med funktionella egenskaper.