לוח מעגלים מודפס (PCB) הוא רכיב אלקטרוני בסיסי בשימוש נרחב במוצרים אלקטרוניים ומוצרים נלווים שונים. PCB נקרא לפעמים PWB (Printed Wire Board). בעבר זה היה יותר בהונג קונג וביפן, אבל עכשיו זה פחות (למעשה, PCB ו-PWB שונים). במדינות ואזורים מערביים, זה נקרא בדרך כלל PCB. במזרח יש לו שמות שונים בשל מדינות ואזורים שונים. לדוגמה, זה נקרא בדרך כלל מעגל מודפס ביבשת סין (נקרא בעבר מעגל מודפס), והוא נקרא בדרך כלל PCB בטייוואן. לוחות מעגלים נקראים מצעים אלקטרוניים (מעגלים) ביפן ומצעים בדרום קוריאה.

PCB הוא התמיכה של רכיבים אלקטרוניים והנושא של החיבור החשמלי של רכיבים אלקטרוניים, בעיקר תומכים ומחברים. אך ורק מבחוץ, לשכבה החיצונית של המעגל יש בעיקר שלושה צבעים: זהב, כסף ואדום בהיר. מסווג לפי מחיר: זהב הוא היקר ביותר, כסף הוא השני, ואדום בהיר הוא הזול ביותר. עם זאת, החיווט בתוך המעגל הוא בעיקר נחושת טהורה, שהיא נחושת חשופה.

אומרים שעדיין יש הרבה מתכות יקרות על ה-PCB. מדווח כי בממוצע, כל טלפון חכם מכיל 0.05 גרם זהב, 0.26 גרם כסף ו-12.6 גרם נחושת. תכולת הזהב של מחשב נייד היא פי 10 מזה של טלפון נייד!

כתמיכה ברכיבים אלקטרוניים, PCB דורשים רכיבי הלחמה על פני השטח, וחלק משכבת ​​הנחושת נדרש להיחשף לצורך הלחמה. שכבות נחושת חשופות אלו נקראות רפידות. הרפידות הן בדרך כלל מלבניות או עגולות עם שטח קטן. לכן, לאחר צביעת מסכת ההלחמה, הנחושת היחידה על הרפידות נחשפת לאוויר.

הנחושת המשמשת ב-PCB מתחמצנת בקלות. אם הנחושת על הרפידה מתחמצנת, זה לא רק יהיה קשה להלחמה, אלא גם ההתנגדות תגדל מאוד, מה שישפיע ברצינות על הביצועים של המוצר הסופי. לכן, הרפידה מצופה בזהב מתכת אינרטית, או שהמשטח מכוסה בשכבת כסף בתהליך כימי, או שמשתמשים בסרט כימי מיוחד לכיסוי שכבת הנחושת כדי למנוע מהרפידה מגע עם האוויר. מונע חמצון והגן על הרפידה, כך שתוכל להבטיח את התפוקה בתהליך ההלחמה שלאחר מכן.

1. לרבד בחיפוי נחושת PCB
לרבד בחיפוי נחושת הוא חומר בצורת צלחת העשוי על ידי הספגת בד סיבי זכוכית או חומרים מחזקים אחרים עם שרף בצד אחד או בשני הצדדים עם נייר כסף נחושת וכבישה חמה.
קחו לדוגמא לרבד בחיפוי נחושת על בסיס סיבי זכוכית. חומרי הגלם העיקריים שלו הם רדיד נחושת, בד סיבי זכוכית ושרף אפוקסי, המהווים כ-32%, 29% ו-26% מעלות המוצר, בהתאמה.

מפעל מעגלים

לרבד בחיפוי נחושת הוא החומר הבסיסי של מעגלים מודפסים, ומעגלים מודפסים הם המרכיבים העיקריים ההכרחיים עבור רוב המוצרים האלקטרוניים כדי להשיג חיבור מעגלים. עם שיפור מתמיד של הטכנולוגיה, ניתן להשתמש בשנים האחרונות בכמה לרבדים מיוחדים בחיפוי נחושת אלקטרוני. ייצור ישיר של רכיבים אלקטרוניים מודפסים. המוליכים המשמשים במעגלים מודפסים עשויים בדרך כלל מנחושת מזוקקת דמוית נייר כסף דקה, כלומר נייר כסף במובן צר.

2. לוח מעגלים זהב טבילה PCB

אם זהב ונחושת נמצאים במגע ישיר, תהיה תגובה פיזיקלית של נדידת אלקטרונים ודיפוזיה (הקשר בין הפרש הפוטנציאלים), ולכן יש לצייד שכבה של "ניקל" כשכבת מחסום, ואז זהב מצופה אלקטרו. החלק העליון של הניקל, אז בדרך כלל אנו קוראים לו זהב מצופה אלקטרו, שמו האמיתי צריך להיקרא "זהב ניקל מצופה אלקטרו".
ההבדל בין זהב קשה לזהב רך הוא הרכב שכבת הזהב האחרונה שמצופה עליה. בעת ציפוי זהב, אתה יכול לבחור בציפוי זהב טהור או סגסוגת. מכיוון שקשיותו של זהב טהור רכה יחסית, הוא נקרא גם "זהב רך". מכיוון ש"זהב" יכול ליצור סגסוגת טובה עם "אלומיניום", COB ידרוש במיוחד את העובי של שכבת זהב טהור זו בעת יצירת חוטי אלומיניום. בנוסף, אם תבחרו בציפוי סגסוגת זהב-ניקל או סגסוגת זהב-קובלט, מכיוון שהסגסוגת תהיה קשה יותר מזהב טהור, היא נקראת גם "זהב קשה".

מפעל מעגלים

השכבה המצופה זהב נמצאת בשימוש נרחב ברפידות הרכיבים, באצבעות הזהב וברסיס המחברים של המעגל. לוחות האם של המעגלים הנפוצים ביותר לטלפונים ניידים הם לרוב לוחות מצופים זהב, לוחות זהב שקועים, לוחות אם למחשבים, אודיו ומעגלים דיגיטליים קטנים בדרך כלל אינם לוחות מצופים זהב.

זהב הוא זהב אמיתי. גם אם רק שכבה דקה מאוד מצופה, היא כבר מהווה כמעט 10% מעלות המעגל. השימוש בזהב כשכבת ציפוי הוא אחד להקלת הריתוך והשני למניעת קורוזיה. אפילו אצבע הזהב של מקל הזיכרון שנמצא בשימוש כבר כמה שנים עדיין מהבהבת כבעבר. אם אתה משתמש בנחושת, אלומיניום או ברזל, זה יחליד במהירות לערימה של שאריות. בנוסף, עלות הצלחת המצופה זהב גבוהה יחסית, וחוזק הריתוך ירוד. מכיוון שמשתמשים בתהליך ציפוי ניקל ללא חשמל, סביר להניח שהבעיה של דיסקים שחורים תתרחש. שכבת הניקל תתחמצן עם הזמן, וגם אמינות ארוכת טווח מהווה בעיה.

3. לוח מעגלים כסף טבילה PCB
Immersion Silver זול יותר מאשר Immersion Gold. אם ל-PCB יש דרישות פונקציונליות לחיבור והוא צריך להפחית עלויות, Immersion Silver היא בחירה טובה; יחד עם השטיחות והמגע הטובים של Immersion Silver, אז יש לבחור בתהליך טבילת הכסף.

ל-Immersion Silver יש יישומים רבים במוצרי תקשורת, רכבים וציוד היקפי למחשבים, ויש לו גם יישומים בעיצוב אותות במהירות גבוהה. מכיוון ש-Immersion Silver יש תכונות חשמליות טובות שטיפולי משטח אחרים אינם יכולים להתאים, ניתן להשתמש בו גם באותות בתדר גבוה. EMS ממליצה להשתמש בתהליך כסף טבילה מכיוון שהוא קל להרכבה ובעל יכולת בדיקה טובה יותר. עם זאת, עקב פגמים כגון הכתמה וחללים במפרק הלחמה, צמיחת כסף טבילה הייתה איטית (אך לא ירדה).

לְהַרְחִיב
המעגל המודפס משמש כנשא חיבור של רכיבים אלקטרוניים משולבים, ואיכות המעגל תשפיע ישירות על הביצועים של ציוד אלקטרוני אינטליגנטי. ביניהם, איכות הציפוי של מעגלים מודפסים חשובה במיוחד. ציפוי אלקטרוני יכול לשפר את ההגנה, יכולת ההלחמה, המוליכות וההתנגדות לבלאי של המעגל. בתהליך הייצור של לוחות מעגלים מודפסים, ציפוי אלקטרוני הוא שלב חשוב. איכות הציפוי קשורה להצלחה או לכישלון של התהליך כולו ולביצועי המעגל.

תהליכי הציפוי העיקריים של PCB הם ציפוי נחושת, ציפוי פח, ציפוי ניקל, ציפוי זהב וכן הלאה. ציפוי נחושת הוא הציפוי הבסיסי לחיבור חשמלי של לוחות מעגלים; ציפוי בדיל הוא תנאי הכרחי לייצור מעגלים בעלי דיוק גבוה כשכבה נגד קורוזיה בעיבוד דפוסים; ציפוי ניקל הוא ציפוי שכבת מחסום ניקל על לוח המעגלים כדי למנוע דיאליזה הדדית נחושת וזהב; ציפוי זהב מונע פסיבציה של משטח הניקל כדי לעמוד בביצועים של הלחמה ועמידות בפני קורוזיה של המעגל.