Cos'è circuito stampato?

Circuito Stampato (PCB)

Un Circuito Stampato (PCB), noto anche come scheda a circuiti stampati, è una tavola rigida o flessibile utilizzata per supportare e interconnettere elettronicamente componenti elettronici utilizzando piste conduttive, cuscinetti e altre caratteristiche incise da lamine di rame laminate su un substrato non conduttivo. I PCB sono un elemento fondamentale nell'elettronica moderna, fornendo una piattaforma affidabile e compatta per l'assemblaggio e l'interconnessione dei componenti.

Componenti chiave e Terminologia:

Substrato: Il materiale di base non conduttivo che fornisce supporto meccanico. Esempi comuni sono FR-4 (un laminato di vetro epossidico), alluminio e materiali flessibili come il poliimmide.
Rame: Uno strato di rame sottile laminato sul substrato. Questo strato viene incido per creare le <a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Piste%20Conduttive">piste conduttive</a>.
Piste (Tracce): Percorsi conduttivi in rame che collegano i componenti. Definiscono i percorsi per la corrente elettrica.
Via: Fori placcati che forniscono connessioni elettriche tra strati diversi del PCB. Possono essere <a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Via%20Passante">via passanti</a> (attraversano l'intera scheda) o <a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Via%20Cieca">via cieche</a>/ <a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Via%20Interrata">via interrate</a> (connettono solo alcuni strati).
Cuscinetti (Pad): Aree di rame dove i componenti vengono saldati.
Serigrafia (Silkscreen): Uno strato di inchiostro applicato sulla superficie del PCB per identificare i componenti, fornire indicazioni per l'assemblaggio e includere loghi.
Maschera di Saldatura (Solder Mask): Uno strato protettivo applicato sopra le piste in rame per prevenire cortocircuiti durante la saldatura e proteggere il rame dall'ossidazione.
Fori Passanti (Through-Hole): Fori utilizzati per montare componenti con terminali che attraversano la scheda.
Montaggio Superficiale (Surface Mount): Metodo di assemblaggio in cui i componenti sono saldati direttamente sulla superficie del PCB.

Processo di Produzione:

Il processo di produzione di un PCB tipicamente coinvolge le seguenti fasi:

Progettazione: Utilizzo di software CAD (Computer-Aided Design) per creare il layout del circuito.
Trasferimento Immagine: Trasferimento del design del circuito su una pellicola o direttamente sul rame.
Incissione: Rimozione del rame in eccesso per rivelare le piste e i cuscinetti.
Foratura: Creazione di fori per i via e per i componenti a foro passante.
Placcatura: Placcatura dei fori (e talvolta delle piste) con rame per creare connessioni elettriche.
Maschera di Saldatura: Applicazione dello strato di maschera di saldatura.
Serigrafia: Applicazione dello strato di serigrafia.
Finitura Superficiale: Applicazione di un rivestimento protettivo sulla superficie del rame (es. oro, stagno).
Test: Verifica che il PCB sia funzionale e conforme alle specifiche.

Tipi di PCB:

PCB Monofaccia: Il rame è presente su un solo lato del substrato.
PCB Bifaccia: Il rame è presente su entrambi i lati del substrato.
PCB Multistrato: Il PCB ha più di due strati di rame, interconnessi tramite via.
PCB Flessibili (Flex PCB): Realizzati con materiali flessibili, consentendo loro di essere piegati e sagomati.
PCB Rigido-Flessibili: Una combinazione di PCB rigidi e flessibili.

Importanza:

I PCB sono essenziali nell'elettronica perché offrono numerosi vantaggi rispetto ai metodi di cablaggio tradizionali, tra cui:

Affidabilità: Connessioni più affidabili e consistenti.
Ripetibilità: Produzione di massa precisa e ripetibile.
Compattezza: Permettono di realizzare circuiti complessi in spazi ridotti.
Facilità di Manutenzione: Facilitano la riparazione e la sostituzione dei componenti.
Costi Ridotti: I costi di produzione si riducono con l'aumentare della quantità.

La progettazione e la fabbricazione dei PCB sono discipline complesse che richiedono competenze specifiche. Un buon design del PCB è fondamentale per garantire le prestazioni e l'affidabilità del dispositivo elettronico finale.