Processo de design de placas de circuito impresso

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Placa de circuito impresso

Placa de circuito impresso

O elemento mais vital em Circuitos eletrônicos e o equipamento é a Placa de Circuito Impresso (PCB). Também é possível construir um circuito eletrônico com placas de ensaio e placas zero, mas o método é de baixo nível e menos eficiente, em que o projeto do circuito está sujeito a danos e o projeto envolve um processo complexo de colocação dos componentes do circuito.



No entanto, a invenção do PCB que suporta componentes eletrônicos físicos e sua fiação através das trilhas de cobre montadas na superfície é realmente notável. Podemos observar pelo menos um PCB em qualquer dispositivo eletrônico, desde telefones celulares a computadores.


O que é uma placa de circuito impresso?

Os circuitos eletrônicos na engenharia e na indústria são normalmente fabricados usando placas de circuito impresso (PCBs). Essas placas são feitas de materiais especiais que não conduzem eletricidade, como fibra e vidro. Os circuitos são projetados nas placas com trilhas de cobre ao invés de fios para a condução de eletricidade entre os componentes eletrônicos.



O componentes eletrônicos são fixados em suas respectivas posições por meio de furos na placa, colocando os componentes e depois soldando-os nas posições apropriadas de modo que as trilhas de cobre e os componentes juntos formem um circuito. As placas de circuito impresso usadas em todos os produtos eletrônicos, como automotivo, dispositivos sem fio, Aplicativos robóticos , etc., oferecem rápido funcionamento, acesso, controle, monitoramento e resultados precisos e exatos quando comparados a outros métodos de fiação de dispositivos baseados. A figura abaixo mostra como o circuito é organizado em um PCB com a camada de cobre.

555 Timer PCB Circuit

555 Timer PCB Circuit

555 Timer Placa de Circuito Impresso

555 Timer Placa de Circuito Impresso

Processo de projeto de um PCB

Dependendo do fabricante da placa de circuito impresso, existem várias maneiras disponíveis para projetar PCBs. Este projeto de placa de circuito pode ser fabricado em massa usando várias máquinas nas indústrias de fabricação de PCB, incluindo perfuração, puncionamento, galvanização e processos de fabricação final que são realizados por meio de máquinas altamente automatizadas. A perfuração a laser com máquinas CNC, máquinas de galvanização automática, máquinas de gravação de fita e uso de equipamentos de inspeção óptica, testadores de sonda voadora para testes elétricos de processos de placa de circuito impresso resultam em PCBs de alta qualidade (com maior rendimento de produção).

Para que o leitor entenda esse conceito no nível básico do projeto da placa de circuito impresso, os seguintes procedimentos passo a passo para projetar uma placa PCB em vários níveis ajudarão e orientarão diligentemente.


Passo 1: Projete o circuito PCB com um software

Desenhe o diagrama esquemático do circuito com o software de layout PCB, como software CAD, Eagle e Multisim. Esse tipo de Software de design PCB contém uma biblioteca de componentes que podem ser usados ​​para construir o circuito. Também é possível alterar a posição do projeto do circuito e, em seguida, modificá-lo de acordo com sua conveniência e necessidade. Aqui, selecionamos o software Eagle para projetar o circuito e seu procedimento é o seguinte:

  • Abra o software de design da placa de circuito Eagle.
  • Uma janela com uma barra de menu é exibida.
  • Clique no menu de arquivo.
  • Selecione ‘novo design’ no menu suspenso.
  • Clique no menu da biblioteca.
  • Selecione ‘escolher dispositivos / símbolo’ no menu suspenso.
  • Selecione um comentário relevante clicando duas vezes nele, para que o componente apareça na janela.
  • Adicione todos os componentes e desenhe o circuito com as conexões adequadas, conforme mostrado na figura.

Circuito PCB com um software

  • Insira a classificação de cada componente de acordo com o requisito.
  • Vá para a Barra de Ferramentas de Comandos e clique em Varriages do editor de texto, clique em Varriages e feche a janela.
  • A seguir, aparece uma tela preta que é do layout ou do diagrama do filme do circuito como mostrado na figura abaixo, e salve como um formato de imagem.
Layout de circuito impresso

Layout de circuito impresso

Etapa 2: geração do filme

O filme é gerado a partir do finalizado placa de circuito diagrama do software de layout de PCB que é enviado para a unidade de manufatura onde a imagem negativa ou máscara é impressa em uma folha de plástico.

Filme de Circuito

Filme de Circuito

Passo 3: Selecione a matéria-prima

A maior parte da placa de circuito impresso é feita com um vidro ou fibra de vidro inquebrável com uma folha de cobre colada a um ou ambos os lados da placa. Assim, os PCBs feitos de papel fenólico inquebrável com uma folha de cobre ligada são mais baratos e são freqüentemente usados ​​em aparelhos elétricos domésticos.
Geralmente, é necessária uma espessura de 0,059 padrão da indústria, laminado revestido de cobre, placa de face simples ou dupla-face. Os painéis podem ser cortados para conter placas de maio de tamanhos diferentes.

Placas laminadas revestidas de cobre

Placas laminadas revestidas de cobre

Etapa 4: Preparando os furos de perfuração

Máquinas e brocas de metal duro são usadas para fazer orifícios na placa de circuito impresso. Existem dois tipos de máquinas disponíveis para perfurar os PCBs: máquinas manuais e máquinas CNC. As máquinas manuais requerem intervenção humana ou esforço para fazer os furos, enquanto as máquinas CNC são máquinas baseadas em computador que funcionam com base nos horários das máquinas ou programas que funcionam tanto automáticos quanto manualmente. O padrão perfurado é armazenado no computador como tamanhos de brocas, o número de furos por painel, pilha perfurada, tempo de perfuração por carga, etc. As placas de PCB são colocadas na máquina CNC e os furos são perfurados de acordo com o padrão determinado para coloque os componentes da placa de circuito impresso.

Preparando Orifícios de Perfuração

Preparando Orifícios de Perfuração

Etapa 5: Aplicar imagem

O layout do circuito impresso pode ser impresso de diferentes maneiras em PCBs, como uma caneta manual, transferências a seco, plotters de caneta e impressoras. As impressoras a laser são a melhor maneira de imprimir layouts em placas de circuito impresso. As etapas a seguir são usadas para imprimir o layout do PCB por meio de uma impressora a laser:

Aplicar imagem

Aplicar imagem

  1. Pegue um papel de cobre limpo e arrumado e coloque-o na impressora a laser.
  2. Em seguida, armazene o filme de layout projetado no computador.
  3. Uma impressora a laser imprime o layout do circuito projetado em um papel de cobre sempre que recebe um comando de impressão do computador.

Etapa 6: decapagem e gravura

Este processo envolve a remoção do cobre não conectado nos PCBs usando diferentes tipos de produtos químicos como cloreto férrico, per-sulfato de amônio, etc. Faça o solvente misturando 1% de hidróxido de sódio e 10 gramas de pellets de hidróxido de sódio em um litro de água e misture até que tudo esteja dissolvido. Em seguida, o PCB é colocado em uma tigela de produtos químicos e limpo com um pincel. durante este processo, se o PCB ainda estiver gorduroso, devido à aplicação de óleo de girassol ou semente, o processo de revelação pode demorar cerca de 1 minuto.

Decapagem e gravura

Decapagem e gravura

Etapa 7: Teste

Após terminar o processo de fabricação da Placa de Circuito Impresso, a Placa passa por um processo de teste para verificar se a PCB está funcionando corretamente. Hoje em dia, muitos equipamentos de teste automático estão disponíveis para o teste de alto volume de PCBs.

Os dois tipos diferentes de equipamentos de teste disponíveis hoje que testam suas placas de circuito incluem máquinas de teste ATG que são sonda voadora, testadores sem fixador e, além de uma capacidade de teste de grade universal também.

Testando

Testando

Isso é tudo sobre o processo de montagem do PCB com imagens relevantes. Em todo o mundo, existem tantas organizações que têm conduzido concursos de design para iniciantes ou entusiastas. Espero que você possa ter algumas idéias básicas sobre este tópico, seguindo-o desde a etapa um e depois cobrindo o processo de design passo a passo. Além disso, para qualquer dúvida sobre este tema ou qualquer assistência técnica na área de eletrônica, você pode entrar em contato conosco comentando abaixo.

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