Design de PCB: principais conceitos e percepções do setor

Design de PCB: principais conceitos e percepções do setor

1. Conceitos Básicos

Introdução ao PCB: Uma PCB é uma placa de circuito impresso que substitui a fiação manual imprimindo traços na placa, aumentando a eficiência e a confiabilidade da produção.

Composição do rodapé: O material de rodapé mais comum é do tipo FR - 4, indicando um grau de material retardador de chama - onde a resina pode se auto - extinguir após a combustão. Consiste em tecido de fibra de vidro (para isolamento e resistência à temperatura), resina epóxi (como adesivo) e folha de cobre. Pano de fibra de vidro e resina epóxi formam o pré-impregnado (PP), uma camada dielétrica entre folhas de cobre para isolamento e ligação. Entretanto, o PP não deve ser muito grosso para evitar vazios e curtos-circuitos -. As especificações comuns de pré-impregnado incluem vários modelos com diferentes espessuras. PP e folha de cobre são laminados para formar o núcleo, que tem uma certa dureza, espessura e é revestido de cobre de dupla face - -.

Indicadores de desempenho de substrato: Tg (temperatura de transição vítrea) é usada para caracterizar a resistência ao calor de FR - 4. Geralmente, uma faixa de Tg de 160 - 200 grau é preferida.

Terminologia Relacionada:

Janela: Envolve raspar a máscara de solda para expor o cobre, facilitando a soldagem ou a dissipação de calor.

Correio - no Buraco: Pequenos furos projetados entre pequenas placas para facilitar a separação durante a montagem, melhorando a eficiência da produção.

CIP: Significa Instituto de Circuitos Impressos, que normalmente define os padrões de aceitação para PCBs.

Fenômeno de sucção de chip -: Também conhecido como absorção ou umedecimento -, é um defeito de soldagem comum em SMT, especialmente na soldagem por refluxo de fase - a gás, onde a solda se desprende da almofada e sobe no fio, causando graves problemas de soldagem.

2. Classificação

Por contagem de camadas: Os PCBs podem ser de camada - única, camada - dupla ou camada - múltipla (placas com três ou mais camadas). Os princípios de design para placas multicamadas - são complexos e requerem consideração cuidadosa.

Por Processo de Tratamento de Superfície: Os processos de tratamento de superfície visam aumentar a confiabilidade dos componentes soldados. Os métodos comuns incluem HASL (Nivelamento de solda a ar quente -), OSP (Preservativos orgânicos de soldabilidade), prata de imersão, estanho de imersão, revestimento de níquel -, revestimento de níquel químico - ouro e eletro - revestimento de ouro duro.

Por Rigidez: Os PCBs podem ser classificados como rígidos, flexíveis (Circuito Impresso Flexível FPC -) ou uma combinação de ambos. Os FPCs são feitos por imagem, transferência de padrões e gravação em um substrato dobrável.

3. Placas Positivas e Negativas

Placa Positiva: O cobre na placa impressa é retido onde há vestígios e removido onde não há vestígios.

Placa Negativa: O cobre é removido onde há vestígios e retido onde não há vestígios. Embora as placas negativas tenham sido inicialmente usadas para reduzir o tamanho do arquivo e a carga de cálculo, elas são propensas a erros -, portanto, placas positivas são geralmente recomendadas.

4. Processo de conexão de vias

As vias são frequentemente conectadas em PCBs principalmente para evitar que as bolas de solda pinguem de um lado para o outro da placa durante a soldagem por onda, evitando assim curtos-circuitos - e mantendo o nivelamento da superfície. Os métodos de obstrução comuns incluem obstrução de tinta resistente (uma escolha convencional), obstrução de resina (que é de alta qualidade, mas complexa e cara, usada para aplicações específicas como vias BGA de múltiplas - camadas, vias internas enterradas HDI de camada - e vias de grande espessura de - para melhorar a confiabilidade do produto) e obstrução de placa de alumínio (perfurar uma placa de alumínio e usá-la como uma tela para obstrução). O entupimento de resina tem melhor qualidade, mas é um processo complexo, enquanto o entupimento de tinta resistente tem um processo simples, mas de qualidade inferior, pois pode encolher após a cura.

5. Cores da máscara de solda

As cores comuns da máscara de solda incluem vermelho, azul, verde, preto e roxo - esverdeado. O verde é amplamente utilizado. Essas cores têm pouco impacto na funcionalidade da PCB, mas servem principalmente para facilitar o processo de fabricação, como proporcionar melhores efeitos visuais na sala de luz amarela - e reduzir a fadiga ocular durante a inspeção.

6. Padrões de aceitação de PCB

De acordo com o documento IPC - A - 610C, os produtos eletrônicos são classificados em três níveis:

Produtos de nível 1: eletrônicos de consumo de uso geral -, alguns computadores e seus dispositivos periféricos e produtos principalmente para uso funcional.

Produtos de nível 2: eletrônicos de classe - de serviço dedicado, incluindo equipamentos de comunicação, equipamentos industriais e comerciais complexos e instrumentos de medição de alto - desempenho e longa - vida útil. Estes produtos não devem funcionar mal em condições normais de utilização.

Produtos de nível 3: Eletrônicos de alto - desempenho, como equipamentos militares e civis altamente - confiáveis ​​e de longa duração - que devem operar continuamente sem falhas.