since 1981

Il computer 'visto' dai tecnici Chibo

Un PC è costituito dall'assemblaggio di componenti elettronici, aventi svariate funzioni, da strutture metalliche e da materiale in plastica. Schematicamente si possono individuare tre parti principali:
  • Unità centrale
  • Monitor
  • Tastiera
  • Periferiche
Unità Centrale
L'Unità Centrale si compone di piastre e schede a circuiti stampati costituite da un supporto in materiale plastico su cui sono fissati circuiti integrati, condensatori, resistori e induttori. Tutti questi elementi sono collegati opportunamente fra loro mediante piste di materiale in lega conduttrice depositate sulla piastra.
 
Piastre a circuiti stampati
Nella fabbricazione di schede e piastre a circuito stampato le principali materie prime utilizzate sono:

  • laminati polimerici a base di resina termoindurente rinforzata con fibre di vetro (generalmente epossidiche o fenoliche, talvolta anche poliesteri, melamminiche, ecc.);
  • inchiostri e paste serigrafiche;
  • fotopolimeri (a base poliestere, acrilica, ecc.);
  • composti chimici inorganici ed organici per le fasi di apporto e asportazione mediante processi elettrochimici e per l’asportazione del fotopolimero e del rame;
  • vernici protettive;
  • fissanti e diluenti;
  • metalli preziosi e non preziosi.
Un circuito stampato, invece, si compone di:
  • 33% di ceramica e vetro nei componenti ed imballaggi, rinforzi dei PWB (Printing Wiring Board);
  • 33% di plastiche nei PWB, nei componenti ed imballaggi, nei connettori;
  • < 1% di carta e liquidi nei condensatori;
  • 33% di metalli nei conduttori dei componenti, nelle piste dei PWB.
Inoltre, sono presenti anche dei metalli distribuiti nel modo seguente:
  • 12% rame (conduttori dei componenti, piste dei PWB, connettori);
  • - 7% ferro (conduttori dei componenti, dettagli meccanici,        induttori);
  • 2% nichel (componenti e conduttori dei componenti);
  • < 1% zinco (trattamenti di superficie);
  • < 1% stagno (saldature);
  • 1% piombo (saldature);
  • < 1% manganese (condensatori elettronici a secco);
  • < 1% antimonio (saldature di componenti ed assemblaggi);
  • - < 8% altri metalli (cromo, titanio, tungsteno, argento, palladio,        alluminio, bario, boro, berillio, cobalto, ecc.).
 
Circuiti integrati
I circuiti integrati consistono in una matrice di materiale semiconduttore, generalmente silicio, incapsulata in un involucro che può essere di materiale ceramico o plastico e conduttori metallici per il collegamento con gli altri componenti. L'involucro di plastica è oggi il tipo più comune per i circuiti integrati, rappresentando più del 90% di tutti gli involucri dei circuiti integrati.
 L'involucro plastico ha generalmente la seguente composizione:

  • carica inerte 65-75%, usualmente silicato, SiO2;
  • resina epossidica 20-30%;
  • - ritardante di fiamma 2-6% costituito da ossido di antimonio        Sb2O3;
  • agente indurente 1-10%, in genere un indurente amminico
  • (5-30% del peso totale della resina);
  • accelerante 0,6-1% costituito da un acido di Lewis, ad es trifluoruro di boro, nella forma del suo complesso monoetilamminico (circa il 3% del peso della resina);
  • colorante 0,5% costituito in genere da nerofumo;
  • agente distaccante della mescola in genere cera naturale o carnauba.
 
Leadframe
Il leadframe è costituito da silicio, con piccole concentrazioni di bromo, fosforo, arsenico e antimonio, ed è ricoperto da un piccolissimo strato di alluminio, circa 0,001 mm, talvolta anche da plastica o ceramica per proteggere il tutto.
 Le connessioni del chip con il leadframe sono in genere costituite da allumina, con aggiunta di ossidi di magnesio, calcio, silicio e titanio. Altri materiali semiconduttori generalmente impiegati sono germanio, arseniuro di gallio, fosfuro di gallio, fosfuro di indio e arseniuro/fosfuro di gallio. Il germano è utilizzato per i diodi e gli altri materiali, generalmente per i LED. I diodi sono generalmente costruiti utilizzando germanio e silicio.
 
Condensatori
Ci sono diversi tipi di condensatori, caratterizzati da diversi materiali dielettrici. I condensatori di uso più comune sono:

  • condensatori di carta metallizzata composti da due strisce di  cellulosa, metallizzata su un lato con un sottile film di zinco o altro  metallo a basso punto di fusione, contengono anche carta, zinco,  piombo, stagno, ferro e rame;
  • condensatori di plastica metallizzata, con la stessa composizione   dei precedenti, possono contenere policarbonato, polipropilene;
  • condensatori elettrolitici in alluminio, contengono acido borico,  miscelato con glicole, sali e solvente organico, quest'ultimo può essere butirrolattone, dimetilformammide o dimetilacetammide,  come elettrolita. Altre sostanze utilizzabili in tal senso, sono il metilpirrolidone, l'etilenglicole, l'acido adipico, il nitrofenolo e composti organici amminici;
  • condensatori elettrolitici al tantalio, funzionano attraverso lo  stesso principio dei condensatori elettrolitici ad alluminio e  utilizzano Ta2O5 come strato dielettrico e biossido di manganese  come elettrolita.
 
Resistori
Si compongono di un supporto ceramico in allumina sul quale viene depositato uno strato di metallo conduttore o di miscela vetro-carbone. I terminali sono generalmente d'oro, di palladio-argento o materiali aventi le stesse proprietà elettriche.
 
Induttori
Sono costituiti da un avvolgimento di filo di rame intorno ad un nucleo ceramico o ferromagnetico. L'induttore può poi essere rivestito di resina epossidica. Il nucleo ferromagnetico può essere in ferro sinterizzato con leganti organici, in lega Fe-Ni o Fe- Zn, e può contenere Sm, Pr, Co o Nd.
 
Relays
I relays sono usati con funzioni di controllo periferico e sono caratterizzati da bassa perdita di corrente, bassa sensibilità ai disturbi esterni ed alta affidabilità.
I più comuni materiali usati nei relays sono ferro, rame e resine epossidiche. Le proprietà dei contatti a molla in rame vengono generalmente migliorate con l'utilizzo di berillio. Nelle parti magnetiche sono utilizzati Fe, Ni, Mn, Zn, Co, Cr, Si, Mo, Ti, C, V, Ba, Sm, Sr, Se, Pr e Nd. Un nucleo per alte prestazioni contiene spesso Fe combinato con Sm, Nd o Co.
 
 
Saldature e adesivi
Le saldature vengono realizzate generalmente con leghe costituite dal 63% di stagno e 37% di piombo. Per i SMT (Surface Mount Tecnology) sono comunemente usate leghe al 2% di argento, 36% di piombo e 62% di stagno. L'uso totale di argento è comunque modesto in quanto soltanto il 10% dei componenti elettronici utilizzano saldature SMT. Altri materiali per saldatura sono leghe antimonio-stagno, bismuto-stagno, indiostagno. Gli adesivi più comunemente utilizzati sono in genere costituiti da composti di natura epossidica o acrilica.
 
Printed Wiring Board (PWB)
Ci sono due grandi gruppi di PWB con e senza rinforzo. I PWB senza rinforzo possono essere di tipo flessibile o rigido. I più comuni tipi di rinforzo sono costituiti da trame di vetro e carta cellulosa. Le resine usate per i PWB con rinforzo contengono generalmente ritardanti di fiamma bromurati.
 
Indicatori luminosi
Gli indicatori luminosi sono in genere costituiti da LED. Questi contengono piccole quantità di materiali semiconduttori costituiti da InP o GaP.
 
Involucro
L'involucro dell'unità di processamento dati è in metallo con parti in plastica (circa 300 gr).
 
Monitor
I monitor degli apparecchi informatici contengono anch'essi i circuiti stampati per una superficie complessiva di 500 cm2, oltre che tubo catodico e display.
 
Tubo catodico
Un tubo a raggi catodici è costituito essenzialmente da quattro parti: la parte conica, lo schermo, la connessione tra cono e schermo e la parte elettronica.
Il vetro impiegato per la fabbricazione di tubi catodici può essere di diversi tipi, tutti però contenenti ossidi metallici in grado di assorbire i raggi (PbO, BaO, SrO). Le sostanze fluorescenti contenute all'interno dello schermo sono in genere solfuri o fosfuri di zinco, europio, ittrio, cadmio.
Nei modelli più vecchi il rivestimento fluorescente contiene principalmente solfuri di cadmio e zinco, mentre nei modelli più nuovi è costituito per il 94% da solfuro di zinco e terre rare.
 
Display
Esistono diverse tipologie di display:

  • Display a cristalli liquidi i quali utilizzano 2000 tipi diversi di  liquidi, tra cui il trans-4-propil-(4-cianofenil)-cicloesano e l'azossilbenzene, mentre, la lampada per retroilluminare lo schermo contiene generalmente mercurio o altri metalli rari;
  • Display a plasma contengono mercurio o isotopi radioattivi  come Ni63, Kr85 o H3;
  • Display elettroluminescenti sono generalmente composti a  base di ZnS e metalli pesanti o metalli del gruppo delle  terre rare.
 
Involucro
L'involucro del monitor è realizzato in plastica ABS o similari contenenti circa il 20% di ritardante di fiamma (deca o octa-BDE) ed ha un peso di circa 1,7 Kg.
 
Tastiera
E' costituita essenzialmente da piastre a circuiti stampati per un'estensione di circa 200 cm2 e dal rivestimento in plastica.
 
In conclusione, i principali materiali che costituiscono un computer possono essere sostanzialmente raggruppati in questo modo:
MATERIALE PESO                        (kg)               %
 Metalli ferrosi                              7,5                32
 Metalli non ferrosi                       0,5                2
 Vetro                                           3,6               15
 Plastica                                       5,2                22
 Piastre a circuiti stampati (PCB)  5,3                23
 Disk driver                                  1,2                  5
Totale                                        23,3              100

CHIBO S.r.l.
Via Nobel, 27/29A
Q.re SPIP- 43122 Parma - Italy
Tel. (+39) 0521/606611
Fax. (+39) 0521/607750
P.IVA 00762480341
Cap. Soc. iv 109.200,00 Euro

e-mail: info@chibo.it
Social network
Facebook

Twitter

YouTube

CERTIFICAZIONI
Privacy | Website by Clicom