{"id":62680,"date":"2023-10-09T09:00:00","date_gmt":"2023-10-09T16:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/?p=62680"},"modified":"2023-10-03T22:40:10","modified_gmt":"2023-10-04T05:40:10","slug":"an-introduction-for-electronics-beginners-printed-circuit-boards-from-10000-feet","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.autodesk.com\/products\/fusion-360\/blog\/it\/an-introduction-for-electronics-beginners-printed-circuit-boards-from-10000-feet\/","title":{"rendered":"Introduzione all’elettronica per principianti – Circuiti stampati da 5000 metri di altezza"},"content":{"rendered":"\n

Se ti interessa anche solo un po’ conoscere l’elettronica, allora devi assolutamente conoscere i circuiti stampati<\/a> (o PCB). Perch\u00e9? Queste schede sono presenti in tutti i dispositivi elettronici conosciuti dall’uomo, senza eccezioni! Apri il tuo computer, il tuo smartphone o persino una forchetta<\/a> e troverai un circuito stampato.<\/p>\n\n\n\n

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Per i principianti dell’elettronica, queste forme verdi possono sembrare un po’ misteriose all’inizio. Ci sono un sacco di componenti dall’aspetto diverso e tante cose da imparare per capire come funziona il tutto. Ma con una prospettiva ad alta quota, capire cos’\u00e8 e come funziona un PCB pu\u00f2 essere facile. Guarda una citt\u00e0 da 5000 metri e scoprirai che sembra proprio un PCB!<\/p>\n\n\n

Un posto accanto al finestrino<\/strong><\/h2>\n\n\n

Anche se non di recente, \u00e8 probabile che tu abbia volato in aereo almeno una volta nella vita. La mia parte preferita del viaggio \u00e8 quando l’aereo decolla dalla pista. Salendo sempre pi\u00f9 in alto, si ha una nuova prospettiva su una citt\u00e0 che si vede solo dalle grandi altezze. E pi\u00f9 si sale, pi\u00f9 si inizia a vedere come la propria citt\u00e0 sia organizzata e pianificata meticolosamente. Ci sono strade, edifici, auto e persone, tutti collegati in un sistema completo.<\/p>\n\n\n\n

\"pcb-from-10,000-feet\"<\/p>\n\n\n\n

Proprio come le nostre citt\u00e0, i circuiti stampati forniscono un sistema completo, una base, per tutti i componenti elettronici che danno vita ai nostri dispositivi quotidiani. In effetti, \u00e8 possibile paragonare molti aspetti di una citt\u00e0 a un circuito stampato.<\/p>\n\n\n

Tracce = Le strade<\/strong><\/h2>\n\n\n

Queue Willie Nelson<\/a>Su un circuito stampato noterai una serie di linee che corrono dappertutto, collegandosi ai vari componenti. Sono proprio come le strade delle nostre citt\u00e0, solo che invece delle auto che sfrecciano, gli elettroni volano lungo strade fatte di rame, correndo ad alimentare un componente dopo l’altro! Queste strade di rame sono chiamate tracce <\/strong>nella nostra citt\u00e0\/PCB.<\/p>\n\n\n\n

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Un circuito stampato senza alcun componente, si possono vedere le tracce che collegano tutto.<\/p>\n\n\n

Circuiti integrati = Il centro citt\u00e0<\/strong><\/h2>\n\n\n

 Queue Petula Clark\u2026<\/a><\/p>\n\n\n\n

Il centro \u00e8 il luogo in cui si svolge tutto il lavoro di una citt\u00e0. Ci sono grandi uffici aziendali, attivit\u00e0 commerciali, locali ad ogni angolo e anche qualche mercato all’aperto. Questo fulcro centrale dell’attivit\u00e0 umana corrisponde a quelle forme quadrate e nere che si trovano su un PCB e che si chiamano Circuiti Integrati (IC)<\/strong>. Questi circuiti integrati sono il luogo in cui avvengono tutte le elaborazioni pi\u00f9 pesanti in un circuito stampato, come l\u2019esecuzione di calcoli rapidi.<\/p>\n\n\n\n

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Componenti passivi = Periferia<\/strong><\/h2>\n\n\n

\u00a0Queue Arcade Fire\u2026<\/a>In periferia si trovano case, parchi e scuole. Da un aereo, noterai che le file di case di un sobborgo spesso assomigliano alle piccole resistenze<\/a> o ai condensatori che si trovano su un circuito stampato. Lo scopo di tali resistenze \u00e8, appunto, resistere al flusso di corrente in base al proprio valore.<\/p>\n\n\n\n

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Pad = I cantieri<\/strong><\/h2>\n\n\n

 Queue The Hammer Song\u2026<\/a><\/p>\n\n\n\n

Nessuna citt\u00e0 \u00e8 esente da cantieri! Che si tratti della costruzione di un nuovo grattacielo o di un nuovo complesso di appartamenti, troverai ovunque nuove fondamenta. Queste fondamenta sono proprio come i pad vuoti<\/strong> che trovi su un PCB senza componenti. Anche se ora sono vuoti, presto vi verr\u00e0 saldato un componente.<\/p>\n\n\n\n

\"smd-pads\"<\/p>\n\n\n

Serigrafia = Indirizzi e nomi di strade<\/strong><\/h2>\n\n\n

Queue U2\u2026<\/a><\/p>\n\n\n\n

Non riusciresti a orientarti in una citt\u00e0 senza un indirizzo o il nome di una strada. Proprio come questi due elementi ti aiutano a orientarti nei labirinti di strade, tutte le scritte bianche che trovi su un PCB fanno lo stesso. Queste scritte, chiamate serigrafie<\/strong>, aiutano coloro che assemblano o riparano i PCB a sapere esattamente cosa sia una parte e quale sia la sua posizione.<\/p>\n\n\n\n

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Vie = Il sistema fognario<\/strong><\/h2>\n\n\n

Take it away, Thom York\u2026<\/a><\/p>\n\n\n\n

Tutta l’acqua che utilizziamo per lavare i piatti o l’auto deve andare da qualche parte e, nelle fogne, si ritrova a viaggiare verso nuove destinazioni. Il sistema fognario \u00e8 proprio come i fori che puoi trovare su un circuito stampato, chiamati vie<\/strong>. Queste forme simili a tombini aiutano a trasportare l’elettricit\u00e0 da un lato all’altro di un PCB, proprio come l’acqua che viaggia dal tuo lavandino all’impianto di depurazione locale!<\/p>\n\n\n\n

\"pcb-vias\"<\/p>\n\n\n

Condensatori = Centrali elettriche<\/strong><\/h2>\n\n\n

Queue MGMT\u2026<\/a><\/p>\n\n\n\n

\u00a0Le centrali elettriche fanno funzionare le nostre luci. Riesci a immaginare come sarebbe una citt\u00e0 senza? Non infestata da zombie, si spera! Proprio come le centrali elettriche di una citt\u00e0, abbiamo dei cosiddetti condensatori <\/strong>su un circuito stampato che immagazzinano l’elettricit\u00e0. Possono trattenere una carica e rilasciarla quando serve per inviare l’energia dove serve.<\/p>\n\n\n\n

\"pcb-capacitors\"<\/p>\n\n\n

LED = Luci stradali e segnaletica<\/strong><\/h2>\n\n\n

 Yup\u2026Journey.<\/a><\/p>\n\n\n\n

I lampioni e i cartelli stradali aiutano a mantenere l’ordine in un mondo pieno di automobilisti scatenati, controllando il flusso del traffico nel nostro labirinto di strade e autostrade. Su un circuito stampato, i lampioni e i cartelli sono come i diodi e il loro cugino, il LED<\/strong>. Il diodo controlla il flusso di elettricit\u00e0 su un PCB, consentendogli di andare solo in una direzione. Sicuramente avrai visto un LED: \u00e8 proprio come un diodo, solo che si illumina quando viene attraversato dalla corrente.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

\"pcb-led\"<\/p>\n\n\n\n

\u00a0Ora che hai in mente tutte le singole parti, dai un’occhiata alla seguente immagine per vedere se riesci a individuare alcuni punti di riferimento su questo circuito stampato. I circuiti integrati sono i pi\u00f9 facili da trovare: basta cercare i grandi \u201cbox\u201d neri. Ma potresti aver bisogno di strizzare gli occhi per vedere tutte le piccole periferie di resistenze raggruppate ovunque. Naturalmente, le parti e i pezzi che abbiamo elencato sopra sono solo una parte delle cose che puoi trovare su un circuito stampato, ma ora hai abbastanza conoscenze per estrarre il circuito stampato da qualsiasi pezzo di elettronica e iniziare a dare un nome alle cose!<\/p>\n\n\n\n

\"pcb-city\"<\/p>\n\n\n

Come si realizza un PCB?<\/strong><\/h2>\n\n\n

Se osservato lateralmente, un PCB pu\u00f2 essere considerato come una sorta di deliziosa torta alla vaniglia e alla fragola a pi\u00f9 strati. Presenta diversi strati ripetuti di rame, maschere di saldatura, serigrafie e fibra di vetro. Partiamo dall’interno per capire questi strati.<\/p>\n\n\n\n

\"pcb-cross-section\"<\/p>\n\n\n\n

Sezione di un PCB a doppia faccia con serigrafia, maschera di saldatura, rame e FR4.<\/p>\n\n\n\n

Fibra di vetro.<\/strong> Questo materiale si trova al centro di un PCB e viene comunemente chiamato substrato o FR4. La fibra di vetro \u00e8 lo strato pi\u00f9 resistente di tutti ed \u00e8 responsabile della struttura rigida e spessa di un PCB. Quando si realizza un PCB, l’intero processo inizia con la fibra di vetro e tutti gli altri strati vengono aggiunti in cima.<\/p>\n\n\n\n

Rame.<\/strong> Senza uno strato di rame, un PCB non sarebbe in grado di condurre l’elettricit\u00e0. Di solito il rame si trova sia sulla parte superiore che su quella inferiore di un PCB e contiene tutte le tracce che collegheranno i tuoi componenti.<\/p>\n\n\n\n

Maschera per sadatura.<\/strong> Questo materiale conferisce al PCB il tradizionale colore verde e viene applicato sopra gli strati di rame. Si possono trovare anche PCB di colore rosso o blu in base alla decisione del progettista! La maschera di saldatura svolge un lavoro eccezionale nel mantenere tutte le tracce di rame isolate l’una dall’altra, in modo che non si verifichino incidenti come cortocircuiti.<\/p>\n\n\n\n

Serigrafia.<\/strong> Su un PCB, troverai questo testo bianco dappertutto per identificare i nomi di resistenze, condensatori, LED, eccetera. La serigrafia \u00e8 utile quando stai realizzando un PCB, in quanto pu\u00f2 indicare a un altro essere umano o a un computer dove andrebbe posizionato un particolare pezzo<\/p>\n\n\n\n

Il processo di realizzazione di un PCB pu\u00f2 essere complicato e prevedere il ricorso a dei produttori. Si tratta di fabbriche prendono tutti i file di progetto completati che un ingegnere consegna per realizzare un PCB nella sua forma fisica. Sebbene l’intero processo meriti un articolo tutto per s\u00e9, ci limiteremo a descrivere brevemente come nasce un PCB:<\/p>\n\n\n\n

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  1. Fase 1 – <\/strong>Creazione di una base in fibra di vetro. Il produttore realizza innanzitutto lo strato interno in fibra di vetro (nucleo) sul quale verranno applicati tutti gli altri strati di rame, la maschera di saldatura e cos\u00ec via.<\/li>\n\n\n\n
  2. Fase 2 – <\/strong>Aggiunta degli strati di rame. Una volta posizionata la base in fibra di vetro, il produttore aggiunger\u00e0 un foglio di rame su entrambi i lati della fibra di vetro.<\/li>\n\n\n\n
  3. Fase 3 –<\/strong> Aggiunta di modelli di rame. Successivamente, un foglio laminato del progetto del PCB viene steso sopra il rame, che mostra dove devono essere posizionate tutte le tracce di rame.<\/li>\n\n\n\n
  4. Fase 4 – <\/strong>Definizione dei modelli di rame. Il foglio laminato e il rame vengono esposti sotto una lampada UV e ricoperti da una pellicola fotoresistente che incide le tracce sul foglio di rame.<\/li>\n\n\n\n
  5. Fase 5 –<\/strong> Bagno della scheda. Ora che le tracce di rame sono in posizione, il PCB viene sottoposto a un bagno chimico che rimuove tutto il rame indesiderato, lasciando solo le tracce di rame progettate dall’ingegnere.<\/li>\n\n\n\n
  6. Fase 6<\/strong> – <\/strong>Protezione con maschera di saldatura. Viene applicato uno strato protettivo di maschera di saldatura che conferisce al PCB il tradizionale colore verde e lo protegge dai cortocircuiti.<\/li>\n\n\n\n
  7. Fase 7 – <\/strong>Aggiunta della serigrafia. Per finire, si aggiunge la serigrafia bianca, che aiuta a individuare con precisione il punto in cui i componenti devono essere collocati sul PCB. In questa fase, il PCB \u00e8 considerato completo sotto forma di  “scheda nuda”, cio\u00e8 non ha ancora nessun componente installato.<\/li>\n\n\n\n
  8. Fase 8 <\/strong>– Aggiunta di componenti. La scheda nuda viene poi sottoposta a un processo di assemblaggio in cui vengono posizionati vari componenti come resistenze, circuiti integrati, condensatori e cos\u00ec via. Una volta completato, questo \u00e8 il PCB nella sua forma finale che vedrai in tutti i tuoi dispositivi elettronici di casa.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

    Il processo di assemblaggio ha molti dettagli che abbiamo tralasciato ed \u00e8 un mondo a parte. Se sei interessato a saperne di pi\u00f9 sul processo di produzione, assicurati di guardare il seguente video per scoprirlo in azione a Eurocircuits!<\/p>\n\n\n

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