PCB (Placa de circuito impresso) É um importante componente eletrônico que serve como estrutura de suporte para componentes eletrônicos e como portador de conexões elétricas. É chamada de placa de circuito impresso porque é produzida utilizando técnicas de impressão eletrônica. PCBs são um dos componentes essenciais na indústria eletrônica. Quase todos os dispositivos eletrônicos, desde pequenos itens como relógios e calculadoras digitais até grandes sistemas como computadores, eletrônicos de comunicação e sistemas de armas militares, usam placas de circuito impresso para conectar circuitos integrados e outros. componentes eletrônicos eletricamente.
Uma placa de circuito impresso consiste em um substrato isolante, fios de conexão e pads para montagem e soldagem de componentes eletrônicos, servindo tanto como caminhos condutores quanto como base isolante. Ela pode substituir fiação complexa para realizar conexões elétricas entre vários componentes, simplificando os processos de montagem e soldagem, reduzindo a carga de trabalho associada aos métodos tradicionais de fiação e diminuindo significativamente a intensidade do trabalho. Além disso, PCB Ajudam a reduzir o tamanho geral dos dispositivos, diminuem os custos dos produtos e melhoram a qualidade e a confiabilidade dos equipamentos eletrônicos. Oferecem boa consistência de produto e podem ser padronizados em design, facilitando a mecanização e a automação na produção. Além disso, uma placa de circuito impresso totalmente montada e testada pode servir como uma peça de reposição independente, facilitando a substituição e a manutenção de produtos completos.
As placas de circuito impresso eram originalmente feitas de laminados revestidos de cobre à base de papel. Desde a introdução dos transistores semicondutores na década de 1950, a demanda por placas de circuito impresso aumentou exponencialmente. O rápido desenvolvimento e a ampla aplicação de circuitos integrados levaram a dispositivos eletrônicos menores, com densidade e complexidade crescentes, exigindo inovação contínua em placas de circuito impresso. Atualmente, as variedades de PCB evoluíram de placas de face única para placas de face dupla, placas multicamadas e placas flexíveis. Sua estrutura e qualidade evoluíram para ultra-alta densidade, miniaturização e alta confiabilidade. Novos métodos de projeto, materiais e processos de fabricação estão em constante evolução. Nos últimos anos, diversos sistemas assistidos por computador... software de design (CAD) para PCB tornou-se amplamente adotada na indústria, e a produção mecanizada e automatizada substituiu completamente os processos manuais em fabricantes especializados de PCB.
Classificação por contagem de camadas
De acordo com o número de camadas do circuito, o PCB pode ser classificado em placas de um lado, placas de dupla face, e placas multicamadas. Placas multicamadas comuns geralmente têm quatro ou seis camadas, enquanto placas mais complexas podem ter dezenas de camadas. Os três principais tipos de classificação de PCBs são:
Placas unilaterais
Placas de face única (Single-Sided Boards) possuem componentes concentrados em um lado e trilhas condutoras no lado oposto (ou trilhas e componentes montados na superfície em um lado, com componentes through-hole no outro). Como as trilhas aparecem apenas em um lado, esse tipo de PCB é chamado de face única. Devido às rígidas limitações em projeto de circuito (os traços não podem se cruzar e devem seguir caminhos separados), placas de um lado são normalmente usadas apenas em projetos de circuitos iniciais.
Placas Dupla Face
Placas de dupla face (Double-Sided Boards) possuem fiação em ambos os lados, exigindo conexões elétricas adequadas entre os dois lados. Essas conexões, conhecidas como vias, são pequenos orifícios preenchidos ou revestidos com metal que permitem a conexão de trilhas de ambos os lados. Placas de dupla face, que têm o dobro da área de superfície das placas de face única, resolvem os problemas de intercalação de designs unilaterais (permitindo que conexões sejam feitas através de vias). São mais adequados para circuitos mais complexos do que aqueles normalmente manipulados por placas de face única.
Placa flexível, Placa rígida-flexível
Placas multicamadas (Multi-Layer Boards) aumentam a área de fiação disponível, utilizando múltiplas placas de um ou dois lados. Por exemplo, uma PCB de quatro camadas pode consistir em uma placa de dois lados como camada interna, ladeada por duas placas de um lado como camadas externas, ou duas placas de dois lados como camadas internas, com duas placas de um lado como camadas externas. Essas placas de circuito impresso são intercaladas com materiais adesivos isolantes e interconectadas conforme os requisitos de projeto. O número de camadas não indica necessariamente o número de camadas de fiação independentes; em casos especiais, camadas vazias podem ser adicionadas para controlar a espessura da placa, com o número de camadas tipicamente par e incluindo as duas camadas mais externas. A maioria das placas-mãe consiste em 4 a 8 camadas, embora tecnicamente, a PCB possa ter quase 100 camadas. Supercomputadores de ponta costumam utilizar placas-mãe com muitas camadas, mas, como clusters de computadores padrão agora podem substituir esses sistemas, as placas ultramulticamadas estão se tornando menos comuns. Cada camada em uma PCB é fortemente integrada, dificultando a identificação do número real de camadas, embora a observação cuidadosa de uma motherboard pode revelar essas informações.
Placa flexível, Placa rígida-flexível
Placas flexíveis, placas rígidas-flexíveis são categorizadas em placas de circuito rígido e placas de circuito flexível. Geralmente, o PCB mostrado na primeira imagem é chamado de PCB rígido, enquanto as conexões amarelas na segunda imagem são chamadas de PCB flexível. A diferença intuitiva é que o PCB flexível pode ser dobrado. Espessuras comuns para PCB rígido incluem 0.2 mm, 0.4 mm, 0.6 mm, 0.8 mm, 1.0 mm, 1.2 mm, 1.6 mm e 2.0 mm. A espessura comum para PCB flexível é de 0.2 mm, com camadas mais espessas adicionadas na parte traseira para componentes de soldagem, que podem variar de 0.2 mm a 0.4 mm. Entender esses detalhes fornece aos engenheiros estruturais uma referência espacial durante o projeto. Materiais comuns para PCB rígido incluem laminados de papel fenólico, laminados de papel epóxi, laminados de fibra de vidro de poliéster e laminados de fibra de vidro epóxi; materiais comuns para PCB flexível incluem filme de poliéster, filme de poliimida e filme de etileno propileno fluorado.
