Qual è la quantità minima di rame che uno strato in un PCB può essere considerato "rame pesante"?
doc-12954
L' industria dei circuiti stampati definisce il rame pesante come rame pesante come strati superiori a tre once di rame, o circa 0.0042 pollici (4,2 mil, 105? m) di spessore. I progettisti e i fabbricanti di PCB utilizzano spesso rame pesante nella progettazione e nella produzione di circuiti stampati per aumentare la capacità portante della corrente e la resistenza alle sollecitazioni termiche. Vias pesanti in rame placcato vias trasferire calore ai dissipatori di calore esterni. L' IPC 2152 è uno standard per la determinazione della portata di corrente delle tracce di circuiti stampati.
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doc-12934
I circuiti stampati multistrato hanno strati di tracce all' interno della scheda. Ciò si ottiene laminando una pila di materiali in una pressa applicando pressione e calore per un certo periodo di tempo. Ne risulta un prodotto inseparabile in un unico pezzo. Ad esempio, un PCB a quattro strati può essere fabbricato partendo da un laminato bifacciale rivestito di rame, incisione dei circuiti su entrambi i lati, quindi laminato al pre-preg superiore e inferiore e foglio di rame. Viene poi forato, placcato e nuovamente inciso per ottenere tracce sugli strati superiore e inferiore.
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doc-12936
Le pareti dei fori per pannelli con due o più strati possono essere realizzate conduttive e successivamente galvanizzate con rame per formare fori passanti placcati. Questi fori collegano elettricamente gli strati conduttori della scheda PCB. Per i pannelli multistrato, quelli con tre o più strati, la perforazione produce tipicamente uno striscio dei prodotti di decomposizione ad alta temperatura dell' agente legante nel sistema laminato. Prima di procedere alla placcatura dei fori, questo striscio deve essere rimosso con un processo chimico di demineralizzazione o al plasma. Il processo di demineralizzazione assicura un buon collegamento agli strati di rame quando il foro viene placcato. Su schede ad alta affidabilità un processo chiamato etch-back viene eseguito chimicamente con un etchant o plasma a base di permanganato di potassio. L' incisione sul retro rimuove la resina e le fibre di vetro in modo che gli strati di rame si estendano nel foro e quando il foro è placcato diventano parte integrante del rame depositato.
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doc-3794
La maggior parte del rame è estratto o estratto come solfuri di rame da grandi miniere a cielo aperto in depositi di rame porfido che contengono 0,4-1,0% di rame. Ne sono un esempio Chuquicamata in Cile, Bingham Canyon Mine nello Utah, Stati Uniti e El Chino Mine nel Nuovo Messico, Stati Uniti. Secondo la British Geological Survey, nel 2005 il Cile è stato il primo produttore di rame con almeno un terzo della quota mondiale, seguito da Stati Uniti, Indonesia e Perù. Il rame può essere recuperato anche attraverso il processo di lisciviazione in situ. Diversi siti nello stato dell' Arizona sono considerati candidati principali per questo metodo. La quantità di rame in uso sta aumentando e la quantità disponibile è appena sufficiente a permettere a tutti i paesi di raggiungere i livelli di utilizzo dei paesi sviluppati.
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doc-3797
Quantità di grammo di vari sali di rame sono stati prelevati in tentativi di suicidio e hanno prodotto tossicità acuta del rame negli esseri umani, probabilmente a causa del ciclo redox e della generazione di specie reattive di ossigeno che danneggiano il DNA. Quantità corrispondenti di sali di rame (30 mg/kg) sono tossici per gli animali. Un valore dietetico minimo per una crescita sana dei conigli è di almeno 3 ppm nella dieta. Tuttavia, concentrazioni più elevate di rame (100 ppm, 200 ppm o 500 ppm) nella dieta dei conigli possono influenzare positivamente l' efficienza di conversione del mangime, i tassi di crescita e le percentuali di medicazione della carcassa.
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doc-3790
Il rame è in uso da almeno 10.000 anni, ma più del 95% di tutto il rame mai estratto e fuso è stato estratto dal 1900, e più della metà è stato estratto solo negli ultimi 24 anni. Come per molte risorse naturali, la quantità totale di rame sulla Terra è enorme (circa 1014 tonnellate solo nel chilometro superiore della crosta terrestre, o circa 5 milioni di anni di valore al tasso attuale di estrazione). Tuttavia, solo una minima parte di queste riserve è economicamente redditizia, dati i prezzi e le tecnologie attuali. Le varie stime delle riserve di rame esistenti disponibili per l' industria mineraria variano da 25 a 60 anni, a seconda delle ipotesi fondamentali come il tasso di crescita. Il riciclaggio è una delle principali fonti di rame nel mondo moderno. A causa di questi ed altri fattori, il futuro della produzione e dell' offerta di rame è oggetto di molti dibattiti, compreso il concetto di rame di picco, analogo a quello del petrolio di picco.
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doc-3796
La patina verde naturale e inconfondibile del metallo è stata a lungo ambita da architetti e designer. La patina finale è uno strato particolarmente resistente alla corrosione atmosferica, che protegge il metallo sottostante dagli agenti atmosferici. Può essere una miscela di composti carbonati e solfati in varie quantità, a seconda delle condizioni ambientali, come le piogge acide contenenti zolfo. Anche il rame architettonico e le sue leghe possono essere "rifinite" per dare un aspetto, una sensazione e/o un colore particolari. Le finiture includono trattamenti superficiali meccanici, coloranti chimici e rivestimenti.
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doc-12932
Semi-additivo è il processo più comune: la scheda non sagomata ha già un sottile strato di rame su di essa. Viene quindi applicata una maschera inversa. Diversamente da una maschera di processo sottrattiva, questa maschera espone quelle parti del substrato che alla fine diventeranno le tracce. Il rame aggiuntivo viene poi placcato sulla scheda nelle aree non mascherate; il rame può essere placcato a qualsiasi peso desiderato. Vengono quindi applicate delle lamiere stagnanti o altri rivestimenti superficiali. La maschera viene rimossa e una breve fase di incisione rimuove il laminato di rame nudo originale ora esposto dalla scheda, isolando le singole tracce. In questo modo vengono realizzate delle schede monofronte con fori passanti placcati.
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doc-5074
Poiché il rotore è molto più leggero in peso (massa) rispetto ad un rotore convenzionale formato da avvolgimenti in rame su laminazioni d' acciaio, il rotore può accelerare molto più rapidamente, spesso raggiungendo una costante di tempo meccanico sotto un ms. Questo è particolarmente vero se gli avvolgimenti utilizzano l' alluminio piuttosto che il rame più pesante. Ma poiché non c' è massa metallica nel rotore che funga da dissipatore di calore, anche i piccoli motori coreless devono spesso essere raffreddati ad aria forzata. Il surriscaldamento potrebbe essere un problema per i modelli di motori CC senza nucleo centrale.
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doc-12949
Ogni traccia consiste in una parte piatta e stretta del foglio di rame che rimane dopo l' incisione. La resistenza, determinata in base alla larghezza e allo spessore delle tracce, deve essere sufficientemente bassa per la corrente che il conduttore dovrà trasportare. Le tracce di potenza e del terreno devono essere più larghe delle tracce di segnale. In una scheda multistrato un intero strato può essere in gran parte rame solido per fungere da piano di massa per la schermatura e il ritorno di potenza. Per i circuiti a microonde, le linee di trasmissione possono essere disposte sotto forma di stripline e microstrip con dimensioni accuratamente controllate per garantire un' impedenza costante. Nei circuiti a radiofrequenza e di commutazione rapida, l' induttanza e la capacità dei conduttori delle schede a circuito stampato diventano elementi di circuito significativi, di solito indesiderati, ma possono essere utilizzati come parte intenzionale della progettazione del circuito, eliminando la necessità di componenti discreti aggiuntivi.
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doc-12931
I metodi di sottrazione eliminano il rame da una scheda interamente rivestita di rame per lasciare solo il modello di rame desiderato. Nei metodi additivati il modello viene galvanizzato su un substrato nudo utilizzando un processo complesso. Il vantaggio del metodo degli additivi è che è necessario meno materiale e si producono meno rifiuti. Nel processo di additivazione completa il laminato nudo è ricoperto da una pellicola fotosensibile che viene fotografata (esposta alla luce attraverso una maschera e poi sviluppata che rimuove la pellicola non esposta). Le aree esposte sono sensibilizzate in un bagno chimico, solitamente contenente palladio e simile a quello utilizzato per la placcatura a foro passante che rende l' area esposta in grado di incollare ioni metallici. Il laminato viene poi placcato con rame nelle aree sensibilizzate. Quando la maschera è spogliata, il PCB è terminato.
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