Scheda PCB: base per tutti i componenti elettronici

I circuiti stampati sono come il sistema nervoso dell'elettronica. Su di essi sono installati tutti i componenti e i circuiti che necessitano di dispositivi per la loro funzione, dal frigorifero enorme, al computer sulla scrivania fino allo smartphone. Chi vuole costruire un sistema elettronico da zero inizia con il materiale di base della scheda PCB elettronica. Nella nostra guida scoprirete ciò che dovete tenere a mente.

• Cos'è il materiale di base delle PCB?

• Quali sono i tipi di materiale di base disponibili?

• Cosa bisogna prestare attenzione durante l'acquisto?

• Il nostro consiglio pratico: cura di circuiti stampati con detergente e resina protettiva

• FAQ - domande frequenti sul materiale di base della scheda

 

Cos'è il materiale di base delle PCB?

Il materiale di base della scheda costituisce la base per una scheda elettronica o un circuito stampato. Le schede fungono da supporto per componenti elettronici in quasi tutti i dispositivi elettronici, ad esempio circuiti, memoria dati e slot di collegamento. Le parti sono inserite o saldate saldamente su una scheda rettangolare. È costituito principalmente da un materiale isolante di base. Su di esso si trovano una o due tracce di conduttori, che per la maggior parte sono in rame, che collegano tra loro o con l'alimentazione elettrica i componenti presenti sulle schede. Se necessario, tra rame e materiale di base è presente un sottile rivestimento fotografico. Grazie all'esposizione ai raggi ultravioletti, durante la produzione viene indicato il successivo andamento delle tracce metalliche.

Le schede non sono disponibili in dimensioni uniformi. A seconda del campo di applicazione, dello spazio disponibile e del numero di componenti da montare, sono necessarie schede di diverse dimensioni e di diversi spessori. Per hobbisti e produttori professionisti, i produttori offrono il materiale di partenza per circuiti stampati in grandi superfici che possono essere tagliate a seconda delle necessità.

 

Quali sono i tipi di materiale di base disponibili?

Il materiale di base per circuiti stampati è principalmente diverso dai materiali utilizzati. I circuiti stampati non integrati sono più diffusi in resine epossidiche. In lingua specializzata sono anche semplicemente chiamati epossidici. Gli epossidici da soli non sono resistenti al calore e possono quindi essere portati nella forma di una scheda rettangolare tipica durante la produzione a temperature elevate. Solo con l'aggiunta di agenti indurenti diventano termoindurenti. Ciò significa che dopo l'indurimento sono resistenti al calore e ai prodotti chimici.

Un altro materiale di base comunemente utilizzato è la carta dura. Si tratta di un cosiddetto materiale composito, composto da più materiali collegati tra loro. In carta dura si tratta di carta tradizionale in legno e fenolo, una resina sintetica simile all'epossidica. Il fenolo, la carta e l'epossido possono essere miscelati in diverse composizioni per creare un materiale di base per circuiti stampati. Il rapporto è riconoscibile a colpo d'occhio in base all'identificazione per il grado ignifugo di un materiale di base: FR1, FR2, FR3 e FR4. Più alto è il numero di un'etichetta, più epossido e meno fenolo sono lavorati nel materiale così etichettato.

Più raramente sono chiamati circuiti stampati in alluminio e polimeri sintetici, anche "IMS” ("Insulated Metallic Substate”) o circuiti stampati con nucleo metallico. In questo caso, il materiale di base è costituito da due strati: Il nucleo in alluminio metallico e una guaina in "Prepreg" (breve per "fibre preimpregnate”), cioè fibre tessili con plastica.

Un'altra caratteristica distintiva del materiale di base è il suo rivestimento in rame. Da un lato, la forza del film è determinante, cioè quanto spessa è la pellicola applicata con le tracce di rame. Lo spessore è solitamenteµ espresso in micrometri ( m). Il supporto in rame più comune è di 35µm, ma ci sono anche requisiti molto più sottili come 18µm o più spessi come 70µm e anche 105µm..

Dall'altro, il numero di strati di rame è importante. Il materiale di base per circuiti stampati può essere rivestito su un lato o su due lati. Per i pannelli rivestiti su un lato si trovano solo su un lato tracce di rame. I pannelli rivestiti su un lato sono ancora più diffusi, in quanto sono sufficienti per la maggior parte delle applicazioni e possono essere realizzati senza grandi sforzi. Il materiale di base per circuiti stampati con rivestimento su due lati è più elaborato nella produzione, in quanto viene utilizzato più rame e sono necessari contatti a foro passante. Si tratta di fori rivestiti dall'interno con rame e quindi per collegare tra loro i due piani del circuito stampato.

 

Cosa bisogna prestare attenzione durante l'acquisto?

In primo luogo, il budget e l'obiettivo di un progetto decidete quale materiale di base per schede è più adatto a questo scopo. I circuiti stampati con nucleo metallico sono molto più conduttivi rispetto ai circuiti stampati con una maggiore percentuale di plastica. Sono quindi ideali per ambienti che producono molto calore, ad esempio in sistemi di illuminazione a LED o computer ad alte prestazioni con processori potenti. Tuttavia, questa potenza si traduce in un prezzo più alto. Nella maggior parte dei casi, la tecnologia IMS è particolarmente utile per le applicazioni professionali.

La carta dura è la soluzione più economica per i materiali per circuiti stampati. Inoltre, il rivestimento in rame aderisce particolarmente bene a questo supporto. In cambio è più sensibile ai danni da calore e umidità. I circuiti stampati in carta dura sono quindi particolarmente adatti per hobbisti e altri progettisti elettronici che necessitano di materiale di base di breve durata e facile da lavorare per scopi di collegamento e test. I circuiti stampati in epossidica rappresentano un compromesso ideale.

 

Il nostro consiglio pratico: cura di circuiti stampati con detergente e resina protettiva

Non tutti i pezzi di materiale di base vengono utilizzati immediatamente. Le riserve e l'eccesso che rimangono durante il taglio di una piastra possono essere ancora utilizzati per i progetti anche dopo l'acquisto. Tuttavia, in caso di conservazione prolungata o di mancanza di attenzione durante la lavorazione del materiale di base, possono verificarsi sporco o danni che limitano la funzionalità dei circuiti stampati. Per evitare la polvere e l'ossidazione, i circuiti stampati possono essere trattati con vernice o lacca apposita. In caso di contaminazione, è possibile rimuoverli utilizzando un pulitore per circuiti stampati. Potete trovare entrambi i prodotti nel nostro negozio.

 

FAQ - domande frequenti sul materiale di base della scheda

Come si può tagliare il materiale di base della scheda?

Il materiale di base per circuiti stampati può essere tagliato alla dimensione desiderata con diversi metodi. A seconda dello spessore e del materiale sono sufficienti una comune forbici per la casa o un coltello per tappeti. Tuttavia, è possibile eseguire tagli più precisi con un utensile migliore. Per circuiti stampati più resistenti, si consiglia quindi di utilizzare una cesoia per lamiere o una piccola sega circolare. Per la lavorazione a livello professionale si possono trovare soluzioni appositamente progettate per il taglio di materiali di base, come sistemi di taglio basati su laser.

Il materiale di base è riciclabile?

Lo smaltimento a basso impatto ambientale di circuiti stampati integrati e non integrati può essere difficile. I metalli lavorati come l'alluminio o il rame possono essere separati e riutilizzati da altri materiali. La plastica epossidica, invece, non è riciclabile secondo lo stato attuale della tecnica. Per uno smaltimento professionale e il più possibile rispettoso dell'ambiente, è consigliabile rivolgersi a un fornitore di servizi specializzato in rifiuti elettrici ed elettronici.