Uma placa de circuito impresso (PCB), também chamada de placa de fiação impressa (PWB), é um meio utilizado na engenharia eletrônica para conectar componentes eletrônicos entre si. Tipicamente, a fiação de cobre na PCB é projetada e analisada usando um diagrama, chamado de esquemático, e o esquemático consiste em símbolos de componentes eletrônicos conectados por linhas. Após os fios de cobre serem impressos na placa seguindo um esquemático bem-sucedido, os componentes devem ser capazes de se comunicar de maneira controlada uma vez montados na placa.
Em termos simples, uma PCB é apenas um layout de fios de cobre impresso que está pronto para ter conexão física e elétrica com componentes. E o processo de conectar componentes eletrônicos designados à PCB nua é chamado de montagem de placa de circuito impresso (PCBA). Aqui neste artigo, vamos focar na PCB!
A Estrutura de uma PCB
Tipicamente, uma PCB muito básica é um material isolante plano e rígido com finas camadas de cobre condutor cobertas na superfície de ambos os lados. Durante o processo de fabricação, a maior parte do cobre na superfície será corroída, deixando apenas o esquemático projetado na superfície. Isso é um circuito “impresso” na placa. Depois disso, para as placas multicamadas, para que diferentes camadas tenham conexões físicas e elétricas, pads e vias de diferentes tamanhos e tipos terão que ser perfurados. Dependendo da contagem de camadas da placa, esse processo pode se repetir várias vezes.
Uma PCB multicamada padrão consiste em núcleos, camadas de cobre, pré-impregnado e máscaras de solda no topo de ambos os lados, enquanto o núcleo é a fibra de vidro que dá rigidez à placa, e o pré-impregnado é o adesivo que une as camadas. O núcleo mais comumente usado é o FR-4, que funciona bem como isolante elétrico e tem uma boa relação resistência-peso, além de ser resistente a chamas. Nas camadas de superfície, há uma camada de máscara de solda em cada lado da placa cobrindo os cobres para evitar oxidação.
Razões para usar múltiplas camadas em uma PCB
- Redução de complexidade
Múltiplas camadas facilitam o roteamento das trilhas da PCB, saltando de uma camada para outra para completar o caminho. Assim, muitos circuitos complexos podem ser roteados facilmente. - Miniaturização
Reduzir o tamanho da PCB economiza muitos recursos desde a placa PCB até materiais de embalagem. Além disso, a demanda por dispositivos eletrônicos compactos aumenta a necessidade de circuitos miniaturizados. - Isolamento de alimentação e terra
Em PCBs com 4 ou mais camadas, a alimentação e a terra são fornecidas com 1 camada cada. Isso proporciona isolamento entre os pinos de alimentação e terra e, assim, evita curto-circuito.
Para projetar uma PCB
O projeto de PCB pode ser um trabalho muito complicado e técnico, já que os projetistas precisam entender todos os parâmetros elétricos e ter um profundo entendimento das funções de diferentes tipos de componentes eletrônicos, além de estarem familiarizados com as regras e requisitos de projeto da fabricação de PCB.
Independentemente da complexidade e função dos circuitos, os projetistas devem cumprir algumas responsabilidades:
- Projetar Esquemáticos
- Selecionar Componentes em conformidade com os Padrões de Projeto
- Analisar matematicamente através de simulação
- Prototipagem e teste do circuito
- Comprovar que o circuito funciona para produção!!!
