PCB conductora de carbono

¿Qué son las placas de circuito impreso con tinta de carbono?

Los PCB con tinta de carbón, también llamados PCB conductores de carbón, son placas de circuito con tinta de carbón aplicada sobre la almohadilla de cobre, que reemplazan algunos de los revestimientos de soldadura más comunes, como el níquel por inmersión en oro electrolítico (ENIG) o la nivelación de soldadura por aire caliente sin plomo (HASL).

El carbono sirve como conductor para conectar dos pistas en la placa PCB y como resistencia entre las pistas o las pistas y los componentes. El factor clave en la producción de PCB con tinta de carbón es controlar la impresión, el horneado y el control de resistencia. La tinta de carbón se puede imprimir en circuitos flexibles, placas rígidas-flexibles y PCB rígidas, como laminados de poliimida, poliéster, FR-4, FR-5 y PTFE. La tinta de carbón puede ofrecer resoluciones de hasta 100 μm de ancho y espaciado de traza.

Ahora, los requisitos del mercado para los costos de producción de placas de PCB han disminuido repetidamente y es una tendencia general utilizar llaves de aceite de carbono para reemplazar las costosas llaves de oro actuales. La placa de aceite de carbono es un método de tratamiento de superficies relativamente común para PCB simples y dobles. A través de una serie de inspecciones, pruebas y pruebas de envejecimiento, y otros procesos técnicos, la PCB puede funcionar de manera confiable durante mucho tiempo.

Usos comunes de la placa de circuito impreso con tinta de carbono

Los PCB de tinta de carbono se utilizan ampliamente para placas de circuito impreso implementadas en las siguientes aplicaciones:

• Blindaje RF

• Teclado

• Teclado

• Control remoto

• Vehículos automotrices

• Control de motores industriales

• Equipo de soldadura
  

Un área particular en la que destacan los PCB con tinta de carbono es la aplicación de teclados de goma, que se encuentran comúnmente en controles remotos de Teléfonoevisores, controladores de puertas de garaje, etc. Un teclado de goma conductor típico implica la creación de correas en ángulo alrededor de un centro de interruptores. Cuando se presiona el interruptor, las correas se deforman y producen una respuesta táctil. Tan pronto como el interruptor deja de estar bajo presión, la correa vuelve a su posición neutral.

La tecla táctil de carbono entra en juego al realizar interruptores electrónicos, ya que se coloca una pastilla de carbono en la base del centro de interruptores. Si alguna vez desarmó (o rompió) el control remoto de un Teléfonoevisor, puede notar que en las placas de circuito impreso, debajo de cada goma que solía presionar, hay un pequeño punto circular que se puede presionar ligeramente. Esta tecla táctil de carbono hace contacto con la PCB cuando se presiona la red; una solución bastante simple e ingeniosa que es a la vez duradera y rentable.

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• La composición del aceite de carbono.
  

  El aceite de carbón se compone principalmente de resina sintética, endurecedor y polvo de carbón.

  La resina sintética desempeña un papel en la adhesión (equivalente a un soporte).

  El endurecedor desempeña la función de curar.

  El polvo de carbón desempeña un papel conductor (se puede añadir polvo de grafito, pero con un coste elevado).

  Algunos proveedores añaden un poco de aceite de plata al aceite de carbono para obtener menor resistencia y mayor conductividad.

• La resistencia de la tinta de carbón
  
  La resistencia del aceite de carbono generalmente se expresa mediante la resistencia al cuadrado. Algunos usan ohmios por centímetro cuadrado (Ω/cm²) y otros usan ohmios por centímetro cuadrado (Ω/□). La mayoría de los proveedores ahora aceptan utilizar Ω/□.
  La resistencia cuadrada se refiere al valor de resistencia de cualquier película de carbono cuadrada en el lado opuesto, que está relacionado con el espesor y la composición del aceite de carbono. (Se puede analizar en la siguiente figura).
  Según la ley de Ohm:
  R=ρ*L/S (R=resistencia cuadrada, ρ=resistividad, L=longitud del aceite de carbono, S=área lateral=espesor*ancho=r*m)Entonces R=ρ*L/r*m（si L=m）Entonces R=ρ*r
  Se puede ver en la fórmula anterior que cuando la impedancia de la superficie es L=W (cuando el largo y el ancho son iguales, cualquier cuadrado “□”), se puede expresar como “Ω/□”. Pero hay que indicar a qué espesor se encuentra el valor “Ω/□”. Generalmente, el proveedor indicará ≤ 30Ω/□ a 15um o 25um.
• El control de la resistencia del aceite de carbono.
  
  La resistencia del aceite de carbón sólo está relacionada con su composición y espesor. Por tanto, para obtener un requisito de resistencia satisfactorio debemos seguir tres aspectos.
  Un aceite de carbono de resistencia cuadrada razonable que cumple con los requisitos del proceso.
  Después de la impresión se debe conseguir un espesor razonable (0,01-0,025 mm).
  Horneado completamente (horno: 150 ℃ a 170 ℃, durante 30-60 minutos; horno infrarrojo: 150 ℃, durante 15 minutos).
  En el proceso de operación real, la temperatura es alta, el tiempo es largo y la resistencia cuadrada es baja. Es importante elegir una temperatura y tiempo razonables sin afectar al sustrato.

  
  

Las características y usos de la PCB con tinta de carbono.

La tinta de carbón tiene una fuerte adhesión, resistencia al pelado y una fuerte resistencia a la abrasión, que puede alcanzar ≥ 1 millón de veces, y la tasa de cambio de resistencia es ≤ 10%. La resistencia cuadrada de la pasta conductora es relativamente grande en comparación con otros metales. La resistencia cuadrada de la placa de aceite de carbono actual generalmente se puede controlar en ≤ 20 ohmios, pero el costo es bajo con una relación costo-alto rendimiento. La pasta conductora es un material crucial para el embalaje de componentes electrónicos, electrodos y la interconexión de componentes electrónicos. Incluye principalmente dos tipos: pasta conductora para quemar y adhesivo conductor de curado (tinta conductora).

Uso de tablero de tinta de carbón:

El tablero de aceite de carbono se utiliza principalmente en circuitos de películas, circuitos blandos de Teléfonoéfonos móviles, dispositivos médicos, equipos de comunicación, electrónica automotriz, etiquetas inTeléfonoigentes RFID y muchas otras industrias. En la industria de placas de circuitos, se utiliza principalmente para calculadoras y controles remotos. Puede reemplazar los orificios recubiertos de cobre, los rellenos de orificios de lechada de plata y el proceso de llenado de orificios de lechada de cobre. La protección del medio ambiente y el bajo costo del llenado de los orificios de lodo con carbón es la tendencia principal en el desarrollo de placas de circuito. Actualmente, Microsoft utiliza orificios de llenado de aceite de carbón en la placa de fuente de alimentación, que pueden reemplazar completamente la placa de doble capa con orificios recubiertos de cobre.