Intodução a pci

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Introdução a confecção de Placas de Circuito Impresso

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Intodução a pci

  1. 1. Construção de PCI Prof. Ilton L Barbacena 2011
  2. 2. Placa de Circuito Impresso A PCI é um componente básico, largamente utilizado em toda a indústria eletrônica, sendo constituída por uma placa (ou cartão) onde são impressas ou depositadas trilhas de cobre; Enquanto a placa se comporta como um isolante (dielétrico), as trilhas têm a função de conectar eletricamente os diversos componentes e as funções que eles representam; A PCI tanto constitui substrato mecânico para os componentes eletrônicos que formam o circuito (resistores, capacitores, circuitos integrados, transistores, diodos e componentes magnéticos) como viabiliza, devido às trilhas de cobre, o contato entre esses elementos. Tipos: – Faces (layers): simples, dupla e multilayers; – Encapsulamentos: Through-Hole e SMD 2 /50
  3. 3. Placa de Circuito Impresso Processos de fabricação – Processo Subtrativo: é o processo mais antigo e ainda o mais utilizado para fabricação de placas de circuito impresso. Utiliza-se uma chapa (material base) recoberta por uma fina camada de cobre em uma ou em ambas as faces, sob as quais transfere-se uma imagem do circuito, seja por processo serigráfico ou por laminação de filmes, e através de corrosão química, retira-se o cobre em excesso. Este processo pode ser utilizado inclusive para fabricações caseiras de placas. – Processo Aditivo: este processo parte de uma chapa do material base limpa (sem cobre em sua superfície) e, por processos de deposição através de químicos, deposita-se o cobre, formando os condutores e ilhas. Tem-se uma economia no uso do cobre (material com custo elevado) e consequente redução nos valores finais dos produtos. Utilizado principalmente para circuitos impressos de larga escala, como placas de computadores, televisores, etc. 3 /50
  4. 4. Placa de Circuito Impresso Tipos de laminados (material base) . Os mais comuns são: – Fenolite: constituído de papelão impregnado com uma resina fenólica (de onde surgiu seu nome). Possui boa rigidez e isolação elétrica. Utilizado somente em placas do tipo face simples. Possui boa estampabilidade, servindo como base para fabricação de placas em larga escala e com baixo custo. Como pontos negativos, podemos colocar as alterações de suas propriedades elétricas com a umidade, podendo afetar circuitos impressos mais críticos (ex.: circuitos de radiofrequência). – Fibra de Vidro: constituído de um laminado de fibra de vidro, podendo ter uma ou ambas as faces com cobre. Possui boa rigidez e ótima isolação elétrica. Utilizado em circuitos impressos profissionais e para fabricação de placas de face-simples, dupla-face e multi-layer. Não possui boa estampabilidade. Consegue-se produzir circuitos de alta densidade de trilhas, devido as suas características. – Composite: Trata-se de uma mistura de resina fenólica com a fibra de vidro. Possui melhor estampabilidade que a fibra. Trata-se de um intermediário entre os dois tipos expostos. Utilizado apenas em placas de dupla-face. – Cerâmicos: utilizados em placas de radiofrequência e outros circuitos críticos em que o material base influencia no circuito, atuando como dielétrico entre as camadas, e podendo alterar o funcionamento do mesmo. 4 /50
  5. 5. Placa de Circuito Impresso Todas as placa de circuito impresso precisam passar por um processo de acabamento, no qual protege-se o cobre de sua oxidação natural e melhora-se as propriedades para facilitar a soldagem da mesma. Os acabamentos mais comuns são: – Verniz sobre cobre: neste tipo de acabamento, aplica-se uma fina camada de verniz especial sobre a placa, cobrindo-a inteira. Este verniz possui uma característica que não impede a soldagem dos componentes, mas protege o cobre de oxidação. É utilizado principalmente em placas protótipo e circuitos amadores e em placas do tipo face-simples. – Estanho Chumbo-Refundido: aplica-se uma fina camada de estanho-chumbo sobre todo o cobre, através de refusão, e depois uma camada de verniz em que ficam expostas apenas as ilhas e contatos elétricos da placa. O verniz utilizado normalmente possui uma cor esverdeada. – Hot Air Leveling (HAL): por um processo especial, aplica-se estanho chumbo apenas nas ilhas e contatos elétricos, deixando o restante do traçado condutor apenas em cobre. Depois, é aplicado uma camada de verniz em que recobre- se toda a superfície da placa, deixando expostas ilhas/contatos elétricos. É um excelente processo de acabamento e garante uma excelente qualidade final na placa. – Acabamentos especiais: a) Ouro, em contatos de borda; b) Carbono, em contatos de teclas feitos na superfície da PCI c) Breu + álcool (barato!). 5 /50
  6. 6. Placa de Circuito Impresso Espessura do laminado de cobre: Devido aos diferentes usos das placas de circuitos impressos, desde circuitos de potência, a placas com apenas circuitos lógicos, utilizam-se laminados com espessuras diferentes de cobre. – A camada de cobre é medida em microns e os tipos utilizados são: 0,17um, 0,35um (padrão) e 0,70um; – É comum utilizar-se o termo onça para definir as espessuras, sendo neste caso: 1/2 onça, 1 onça e 2 onças, respectivamente – Além da camada de cobre, varia-se também a espessura do material base. Normalmente os laminados de cobre possuem espessura de 1,6mm (63mils), mas pode-se encontrar laminados com espessuras maiores ou menores. Contate o seu fabricante para saber quais as espessuras ele dispõe. 6 /50
  7. 7. Placa de Circuito Impresso Corte e furação: Uma das partes que mais diferencia o acabamento de uma placaé a furação e o corte. Temos basicamente 3 processos parafuração: • furação manual; • furação por controle numérico (CNC); • Furação por estampo. Estampos servem para dobrar, conformar ou abrir furos em qualquer formato em materiais metálicos. – Hoje, o processo mais utilizado é do de furação CNC, por possuir ótima precisão e facilidade de modificação em caso de alterações na placa. – Além da furação, existe o corte final da placa, o qual pode ser: guilhotinado, fresado ou estampado. Além disto, pode- se ter as placas montadas em painel, utilizando-se uma técnica de vincagem para facilitar a divisão das placas. 7 /50
  8. 8. Placa de Circuito Impresso Etapas de um Projeto Eletrônico: – Projeto em Bloco: ideias no papel – Elaboração do Esquemático – Simulação com softwares específicos: Multisim, Orcad, Proteus, Altium, etc; – Montagem temporária: Protoboard, Wire-Wrap, placa padrão ou universal e ponte de terminais; – Projeto da PCI: Manual ou com softwares específicos – Transferência do Layout para a Placa (manual): • Montagem: Corrosão, Soldagem e Testes • Documentação do projeto • Testes finais na prancheta e em campo 8 /50
  9. 9. Exemplos de PCI Projeto alarme – Placa de fenolite face simples – Componentes: Through-Hole (os pinos furam a placa) – Processo de fabricação: caseiro – Transferência manual com uso de caneta de retroprojetor 9 /50
  10. 10. Exemplos de PCI Placas: Conta-giros e Tacógrafo:  Projeto: Kit de desenvolvimento – Placas de fibra de vidro, face simples – Placa de fibra de vidro, face dupla e e sem furo metalizado furo metalizado – Componentes: Through-Hole; – Componentes: Through-Hole e SMD – Processo de fabricação: caseiro – Processo de fabricação: industrial 10 /50
  11. 11. Protoboard ou Matriz de Contatos  Matriz de contatos horizontais e verticais;  Contatos comuns na placa;  Distâncias padrões: 0,1” = 100 mils;  Montagem de circuitos eletrônicos para testes. 11 /50
  12. 12. Ferramentas para Wire-Wrap Wire-wrap é a embalagem de arame folheado a prata em torno de pinos quadrados dos soquetes. O fio é de 24 ou 30 AWG; Ferramentas: fios, soquetes para wire-wrap (pinos mais compridos), adaptadores e alicate descascador, enrolador e desenrolador de fios. Distâncias padrões dos furos das placas de wire-wrap=0,1” = 100mils Montagem de circuitos eletrônicos para testes. 12 /50
  13. 13. Placas universais e Barra de terminais b) a) d)c) e)  As Figuras a, b, c Ilustram uma montagem em placa padrão, que são encontradas em fibra de vidro ou fenolite com espaçamentos dos furos em 100 mils;  As Figuras d, e Ilustram uma montagem em barra de terminais;  Montagem de circuitos eletrônicos para testes. 13 /50
  14. 14. Transferência do layout p/ placa Manual: Caneta especial ou Decalque Silk-Screen (fotolito) – A tela ou matriz pode ser usado várias vezes, apenas passando o rolo sobre a tela, em cima das diversas placas; Método Fotográfico ou "photoresist“ – Processso químico sensível a luz; Térmico (papel transfer ou couchê): – Manual + impressão em papel com impressora laser ou xerox laser (tonner forte ou novo) + ferro de passar roupas; Fresa – Trata-se de uma ferramenta mecânica preparada para fazer a usinagem de peças ou construir peças. No caso de PCI a fresa descasca ou usina a superfície da placa de cobre. Para a construção em uma trilha de cobre, é retirado uma duas linhas laterais de cobre, permanecendo a parte central em forma retangular. A parte de cobre que permanece na PCI constitui-se em trilhas de cobre, unindo-se até a ilha dos pads. Processo Industrial (com arquivos exportados) – Os layers são depositado separadamente, seguido de uma camada de isolante, conforme a quantidade de layers. 14 /50
  15. 15. Exportar arquivo para padrão industrial Os softwares normalmente permitem a impressão (processo manual) e exportação de arquivos para diversos formatos: – Bitmap (.bmp); - Metafile (.emf) ; – Dxf (.dxf) ; - Postscript (.eps) ; – Vector File (.hgl) ; - pdf; etc Arquivos Gerber – É um formato de exportação de arquivo. Trata-se de um formato de arquivo padrão da indústria de placas de circuito impresso (uso nas CNCs). – Neste arquivos são armazenadas de forma ordenada várias informações sobre a sua placa: de cada layer, tipos de furos, locais de furação, silkscreen, entre outros. – Podem ser abertos por qualquer programa visualizador/editor de Gerber, como o gratuito View Plot. – Os arquivos gerber gerados devem ser os seguintes: • *.TOP ou *.GTL : Camada de cobre superior • *.BOT ou *.GBL : Camada de cobre inferior • *.GTS : Máscara de Solda superior (Solder resist) • *.GBS : Máscara de Solda inferior (Solder resist) • *.GTO ou *.OVL : Silkscreen superior • *.GBO ou *.BVL: Silkscreen inferior • *.TXT ou *.DRL : Arquivo de furação 15 /50
  16. 16. Processo Térmico p/ Transferência da impressão para a PCI• Confecção manual com impressão em papel transfer ;• Uso do ferro de passar roupas 16 /50
  17. 17. Alternativas ao papel transferCusto x qualidade •Papel fotográfico Glossy: a transferência do toner do papel para a placa de circuito impresso é perfeita e fácil, porém temos como problema, esse papel é caro e não suporta muito calor (restringe ao uso de impressora jato de tinta); •Transparências para impressora laser, que é um plástico que resiste a altas temperaturas, e por ser bem liso transferem bem o toner para a PCI; •Papel de Poliéster ou o Papel Vegetal (sempre imprimindo no lado mais liso e escolhendo papeis de suportem alta temperatura, ou seja quase todos); •Papel Couchê (revistas como Veja, Info, etc.): inclusive você pode utilizar folhas dessas revistas e imprimir sua placa de PCI nela; •Etiquetas auto-adesivas, um papel encerado e bem liso e quando imprimimos neste lado o toner transfere totalmente para a placa virgem; •Papel Transfer: ideal para esse tipo de serviço; •Papel sulfite: repare que mesmo no papel comum ele tem um lado mais liso que o outro, imprima sempre do lado mais liso; 17 /50
  18. 18. Alternativa ao percloreto de ferro– O percloreto de ferro castiga muito a ecologia;– Pode ser substituído pela mistura química acima. 18 /50
  19. 19. Alaternativa ao percloreto de ferro Fórmula: – 5 partes de água oxigenada 130 Vol (Peróxido de Hidrogênio), a ser adquirido em casa de produtos para cabeleireiro; – 3 partes de ácido muriático (HCL a 20% + outros componentes). – 2 partes de água da "torneira“; – 1 recipiente plástico ou cerâmico para por a solução e a placa. Preparação: – Coloque primeiro a água da "torneira“; – Depois a água oxigenada; – E por último vá adicionando o ácido muriático, aos poucos, e devagar, pois pode gerar reação exotérmica (calor); Cuidados: – O limpa piso ou ácido muriático são diluídos, mas mesmo assim muito cuidado!!! Afinal é ácido e você pode se machucar, use luvas de borracha e óculos de proteção. – A água oxigenada também requer cuidados, se cair na pele, queima e mancha, na roupa e móveis desbota. – Se possível usar avental impermeável também; 19 /50
  20. 20. Placa após transferência A transferência ocorre com o papel glossy é prensado sobre a placa, com o toner encostando no cobre, e utilizando-se um ferro de passar roupas a 100 oC, por aproximadamente 20 segundos. Neste caso a impressão não precisa ser negativa. Ou seja, as trilhas devem ficar pretas e o fundo da placa ficar branco; Normalmente é necessário fazer acabamento com caneta de retroprojetor em trilhas que o toner saiu ao retirar o papel; 20 /50
  21. 21. Transferência para PCI de baixo custo Material necessário: • Emulsão fotossensível para Silk-Screen e respectivo sensibilizante ou Cola branca a base de PVA, lavável (tipo Tenaz lavável), que também funciona bem e pode ser comprada em quantidade menor. • Secador de cabelos; • Pincel de cerdas macias 12mm (CONDOR 12); • Rolo de espuma pequeno, 40 mm • 2 placas de vidro iguais c/ dimensões maiores que a PCI; • Fita crepe e cola super bonder; • Álcool comum e algodão; • Papel transparência foscas p/ impressora J Tinta com layout impresso negativo (fundo preto e trilhas brancas); • Expositora para revelação (Lamp. 500W com refletor) ou opcionalmente o sol quente). Preparação: – Sobrepor 2 ou 3 folhas de impressões iguais, p/ garantir o preto contínuo (use a cola super bonder). Opcionalmente utilize impressora laser em qualidade máxima; – Limpar o cobre (com palha de aço), lave com detergente, enxugue e seque com secador de cabelo; – Prepare a emulsão em um local com iluminação fraca e indireta. Não é necessário ficar na escuridão e mesmo uma luminária de mesa com uma luz fraca e voltada para outro lado. Isto não afetará a emulsão. – Use 5 gotas de sensibilizante para cada 3ml de emulsão (meia tampa de garrafa pet). Use um tubo plástico de remédio em gotas para dosar o sensibilizante, já que ele não vem em frasco com gotejador (use luvas plásticas, se possível); 21 /50
  22. 22. Transferência para PCI de baixo custo  Preparação (cont.): a) b) c) d) e) f)a) Aplique a emulsão na placa;b) Use presilhas ou fita crepe para prender a placa entre os vidros;c) Agora poderá acender a luz do local e proceder à foto-impressão;d) Depois de colocar a PCI na água, faça movimentos suaves com o rolo de espuma, mantendo a placa sempre molhada;e) Remova toda a emulsão e enxague cuidadosamente com mais água limpa; 22 /50
  23. 23. Transferência para PCI de baixo custo Preparação (cont.): – Com cola tenaz, use duas gotas de sensibilizante. Isso dá para uma placa de 15x15cm ou mais. Misture bem e devagar para não fazer muita bolha. – Aplique a emulsão na placa com o pincel fazendo movimentos contínuos de um lado ao outro para não ficarem marcas de pinceladas no meio da placa. Vá distribuindo mais emulsão até que fique uma camada homogênea por toda superfície. – A camada de sensibilizante deve ficar ligeiramente grossa para que fique mais resistente e não saia no momento da corrosão. É possível fazer a aplicação em duas camadas, aguardando a primeira secar e aplicando outra. Isso garante uma melhor distribuição do sensibilizante. – Ainda no ambiente escurecido seque bem a placa com o secador de cabelo no calor médio, cuidando para não aquecer demais, pois o sensibilizante é sensível ao calor e também pode levantar bolhas. O ideal é a secagem lenta em local sem iluminação e bem ventilado. Tenho usado o secador de cabelos para apressar o processo, mas isso pode acarretar alguns problemas já que o calor pode reduzir a ação do sensibilizante. A pressa é o grande inimigo deste processo. – Pegue o fotolito e coloque sobre a placa preparada com a tinta voltada para a placa. – Coloque a placa com o fotolito entre os dois vidros e use presilhas ou fita crepe para prendê-los firmemente sem obstruir a face do circuito; – No Sol forte do meio dia o tempo será de três minutos aproximadamente, porém o Sol varia conforme a condição atmosférica e o horário e aí só a experiência irá determinar o tempo correto, por isso gosto de usar luz artificial porque, além de funcionar a qualquer hora, terá sempre o mesmo tempo de exposição. Recomenda=se uma lâmpada alógena de 1000w do tipo usado em filmagens e exposição da placa por 1 minuto, à distancia de 40 cm. 23 /50
  24. 24. Transferência para PCI de baixo custo Preparação (cont.): – Depois de exposta a placa a luz, a mesma pode ser retirada do vidro e o fotolito ou transparência ser removido com cuidado; – Tome cuidado para não expor a placa sem o fotolito à luz forte por muito tempo, pois a emulsão entre as trilhas ficará endurecida e não sairá na revelação. Revelação da placa: – Coloque a placa em uma vasilha com água, observe como a emulsão que não foi exposta (debaixo das trilhas), vai embranquecendo; – faça movimentos suaves com o rolo de espuma mantendo a placa sempre molhada; – Vá verificando se existe resíduo de emulsão entre as trilhas e após a remoção de todos eles, a placa já pode ser enxaguada cuidadosamente com mais água limpa (evite colocar debaixo da torneira, pois o jato poderá remover trilhas); – Seque muito bem a placa com o secador de cabelos e verifique em uma luz forte se está tudo certo. Pequenos reparos nas trilhas podem ser feitos com caneta de retro-projetor antes da corrosão. – Uma dica que ajuda a endurecer a emulsão para que não saia na hora da corrosão é passar um algodão embebido em sensibilizante puro sobre as trilhas depois de reveladas e secas, depois enxágue, exponha à luz forte e deixe secar bem antes de corroer. 24 /50
  25. 25. Transferência para PCI de baixo custo Placa final depois da corrosão em ácido percloreto de ferro; Esta técnica é resultado do aprimoramento e da adaptação de algumas técnicas já conhecidas, e da experiência em laboratório fotográfico e computação gráfica, e que permite em poucos minutos, o preparo da placa e a confecção do fotolito para produzir placas com trilhas de até 0.20 mm ou 8 mils de espessura; Esta espessura de trilha permite passar duas trilhas entre as ilhas dos terminais de um CI, e com qualidade que irá surpreender qualquer amador.: 25 /50
  26. 26. Usinagem da PCI com fresa O processo de usinagem é uma alternativa ao processo anterior. Neste o cobre removido é somente para isolar as trilhas e pads. No processo anterior, o cobre não desejado deve ser completamente removido, ao contrário deste; Normalmente as fresas utilizam o padrão de arquivos gerber; Portanto, neste processo não há necessidade de gerar fotolitos. 26 /50
  27. 27. PCI’s caseira (manual) Elaboração do esquemático; Elaboração do Layout dos componentes, utilizando-se papel e grafite; Transferência manual do desenho para a placa: – Corte a placa de fenolite, deixando uma folga de 1cm, em relação ao layout; – Limpe a placa com bombril ou palha de aço, água e sabão; – Na toque na superfície de cobre, depois de limpo; – Posicionar o layout (espelhado) sob a placa, para fazer a furação na placa, e fixar o desenho sobre a placa com fitas adesivas; – Marque com uma ponteira todos os furos dos pads e vias, onde será furada a placa, e fure em seguida; – Fazer a furação (elétrica ou manual); – Olhando no papel do layout, ao lado da PCI furada, fazer manualmente as trilhas e pads, no lado do cobre, utilizando-se caneta própria ou do tipo decalque. Tente não passar a caneta sobre um mesmo ponto mais de uma vez; – Prepare a solução de Percloreto de Ferro, ácido para fazer a corrosão do cobre em banho maria, na temperatura de 50 oC, em vasilhame plástico; – Em seguida, coloque a placa boiando sobre o percloreto, com a face para baixo, ou mergulhe a placa com a face para cima. Na segunda opção é necessário agitar constantemente a solução. Sugere-se uso de um furo no canto e linha de anzol para ficar segurando e movimentando a PCI; 27 /50
  28. 28. Cont. Transferência manual do desenho para a placa (Cont.): – Fique atento à conclusão da corrosão (sempre retire p/ olhar); – A reação com o cobre diminui o poder de corrosão do percloreto, que deve ser substituído periodicamente; – Retire a placa, lave, seque e limpe com palha de aço; Aplicar uma solução de BREU em álcool, usando bolinhas de algodão. Não passe duas vezes no mesmo lugar. – O Breu protege contra oxidação e auxilia na soldagem; – Opcionalmente, poderá usar iodeto de prata ou Pratex, em todo o lado de cobre. Use um pincel ou algodão para passar estes produtos; Secar a quente: forno ou ferro de passar roupa com baixa temperatura; Com o multímetro, conferir todas as trilhas (testes de continuidade e curto-circuito entre trilhas próximas). Se for o caso, use estilete para tirar curtos e solda, para refazer trilhas; Inserir todos os componentes na Placa; Conferir a vista superior, já com os componentes, com a impressão da camada de silkscreen; Proceder a solda dos componentes e testes da PCI. 28 /50
  29. 29. Material envolvido na Confecção Placa: fenolite ou de vidro; Percloreto de ferro: cuidado que mancha as mãos e roupa; Solução de breu em álcool: Encher um vidro com breu pulverizado ou em pó, misturado com álcool de farmácia, formando um melado; Caneta própria ou de retroprojetores, ou decalques; Vasilhame de plástico para dissolver o ácido; Furadeira manual ou elétrica com broca de 1mm; Multímetro e material para solda. 29 /50
  30. 30. PCI’s pelo processo industrial Utilização de ferramentas de software: – Editor: símbolos, pattern, pads, componentes, etc; – Bibliotecas: símbolos, pattern, componentes, etc; – Operações com arquivo: abrir, editar, salvar e imprimir; – CAM – permite a interface direta com a máquina para fazer a PCI, incluindo a furação; Outras características: – furo metalizado; – máscara de solda Verde em todas as camadas; – pads estanhados; – Vias menores e com furos metalizados – silkscreen em ambos os lados; – etc,. 30 /50
  31. 31. Empresas especializadas: PCI’s A partir do esquemático, elaboram o layout da PCI e já confeccionam as placas; A partir do Layout da PCI, enviado via arquivo (padrão gerber), confecciona-se a placa; Características: – Trabalham com multi-layer. As placa motherboard atuais possuem 5 layers ou mais; – Tratamentos químicos em tanques de decantação (as vezes uma placa passa por até 20 tanques diferentes) – Bateria de testes: temperatura, umidade, choques térmicos, etc; – Trabalham com trilhas finas e podendo ser projetadas com espessuras e alturas de trilhas diferentes. 31 /50
  32. 32. Como dimensionar as trilhas Unidade: mm ou mils? 100mils = padrão – Protoboard – CIs 100mils = 0,1” Grid recomendado: – 100mils – 50mils Regras para routeamento vai depender se a confecção será caseira ou industrial. 32 /50
  33. 33. Quantidade de Layers (camadas) Face simples: Layer botton Face dupla: layer botton + layer top Multilayers: layer botton + layer top + camadas intermediárias. Face dupla: Substrato + 2 camadas de cobre 33 /50
  34. 34. Furos metalizados(a) Furo não metalizado(b) Furo metalizado 34 /50
  35. 35. Identificação das partes1. Verniz isolante (Layer top mask)2. Trilha coberta com verniz (Layer top)3. Pad com furo metalizado (layer top);4. Legenda de componentes (Layer top silk)5. Substrato isolante 35 /50
  36. 36. PCI com múltiplas camadas Layer top: lado dos componentes (parte de cima); Layer botton: lado de baixo; Layer top mask: verniz isolante do lado dos componentes; Layer botton mask: verniz isolante do lado debaixo; Layer top silk: legenda do lado dos componentes;  Camadas internas Layer botton silk: legenda  Drill: arquivo para do lado de baixo; furação. 36 /50
  37. 37. PCI com múltiplas camadas Camadas internas: Inner / Plano de Terra e Plano de Vcc 37 /50
  38. 38. ViasSão utilizadas para conexões entre trilhas de camadas oulayers diferentes: Blind vias  São definidas como aquelas vias que começam em uma camada externa, mas termina em uma camada interna; buried vias  São definidas como aquelas vias que existem apenas entre as camadas interiores e não começar ou terminar em uma camada externa; 38 /50
  39. 39. Camadas da PCIExistem algumas outras camadas importantes em seu PCB,além das camadas de cobre, que são: Silkscreen  Contém o contorno dos componente e designadores (C1, R1, etc), e texto livre (normalmente tem cor branca); Solder Mask  A máscara de solda em geral cobre tudo, exceto pads e vias, e tem cor verde; Mechanical Layer  Não faz parte de seu projeto PCB real, mas é muito útil para dizer o fabricante PCB como você deseja que sua placa seja montada; Keepout  Define áreas em sua placa que você não quer roteamento (automático ou manual). Isso pode incluir áreas de espaço livre em volta dos furos de montagem ou de componentes de alta tensão, por exemplo. 39 /50
  40. 40. Camadas da PCI Layer Alignment  Regras de alinhamento em cada camada para as trilhas, silkscreen, máscara de solda e furos. Se você não permitir isso no seu projeto, e fazer o seu tolerâncias muito fina, você pode acabar em apuros. Netlists  O arquivo de netlist pode ser gerada por seu pacote esquemático.  Este arquivo contém a descrição de todos os nós do circuito, bem como, as caraterísticas de cada componente;  O pacote PCB pode então importar esse arquivo netlist e pode carregar automaticamente da biblioteca, todos os componentes do projeto da placa, em branco, atribuindo um nome de "net" para cada um dos pinos de seu componente, que posteriormente será utilizado no roteamento; Rats Nest  Estes ninhos de ratos são essenciais para placas grandes. Cada linha desaparece quando se completa a ligação da trilha entre os pinos dos componentes; Design Rule Checking (DRC)  Permite que se cheque as regras de concepção de projeto. Exemplo: distância mínima entre trilhas, entre trilha e pad, entre trilha e corte da PCI, etc. 40 /50
  41. 41. Como fazer blindagens? É necessária para uma trilha longa conduzindo um sinal, ou em circuitos sensíveis de alta freqüência ou nos circuitos digitais de alta velocidade; Métodos: – Duas trilhas que corram paralelas (uma de cada lado) ligadas ao negativo ou terra do circuito servem de blindagem. – Uma área cobreada que envolva (sem tocar) o terminal de entrada de um amplificador sensível, estando ligada ao terra do circuito, pode servir de blindagem. 41 /50
  42. 42. Como reduzir capacitâncias parasitas? O que são? – A proximidade de uma trilha de outras trilhas ou de grandes regiões cobreadas pode implicar na introdução de capacitâncias parasitas nos circuitos. O que causam? – Estas capacitâncias podem ser responsáveis por oscilações, perdas ou mesmo instabilidades de funcionamento. Soluções: – as trilhas que transportam sinais devem ficar longe das demais e/ou serem curtas. – Um bom planejamento das placas possibilita a utilização de trilhas curtas para os sinais. 42 /50
  43. 43. PCI’s de circuitos de alta frequência? Trilhas compridas significam indutâncias parasitas enquanto, trilhas próximas significam capacitâncias parasitas. Indutâncias parasitas e capacitâncias parasitas podem afetar o funcionamento de circuitos de altas frequências. O projeto de circuitos que trabalhem com sinais de alta frequência deve prever a utilização de trilhas curtas para os sinais e blindagens em alguns casos. O valor da indutância entre trilhas depende da distância entre elas e do seu comprimento. As curvas acentuadas também devem ser evitadas, pois uma curva em 90 graus significa uma bobina de 1/4 de espira com uma indutância que pode afetar sensivelmente um circuito de alta frequência. 43 /50
  44. 44. Possíveis falhas na PCI? a) Interrupções na trilha ou estreitamento – Fazer uma ponte de solda; b) Irregularidades – Fazer uma ponte com um pedaço de fio ou solda no local em que isso ocorrer. c) Falta de trilha – se você esqueceu uma trilha no seu projeto, não se desespere: substitua-a por um pedaço de fio comum, ligando os pontos desejados diretamente nos terminais dos componentes. d) Trilhas em curto – use uma lâmina afiada para remover a parte que está em curto com muito cuidado, para que o problema seja eliminado completamente. 44 /50
  45. 45. Como escolher a solda? A solda ideal para trabalhos eletrônicos é a 60/40 (60% de estanho e 40% de chumbo). Dê preferência à solda sem resina, já que a resina em alguns casos é corrosiva, podendo afetar o componente e a própria placa de circuito impresso. A solda pode ser adquirida a metro, em rolinhos ou tubinhos ou carretéis com 1 kg. 45 /50
  46. 46. Como montar componentes SMD? Os componentes SMD são colados do lado cobreado da placa e depois soldados. Sua forma é tal que possibilita a montagem por meio de máquinas de grande velocidade. Os amadores podem usar tais componentes, mas a montagem é dificultada pelo seu tamanho. Além do uso de pinças e de um ferro com ponta muito fina, o montador tem ainda dificuldade em obter os componentes. A troca de componentes numa placa para reparos pode ser feita dessoldando-se os terminais e depois, arrancando o componente com um alicate. O novo pode ser colado no mesmo lugar com uma gota de qualquer cola forte e depois soldado. Em alguns casos, quando há espaço, é possível usar um componente convencional em lugar do SMD. 46 /50
  47. 47. Software p/ elaboração de PCI’s Vários Fornecedores (concorrentes): – Orcad, Altium, Protel, Proteus, Multisim, etc. Conceitos Básicos: – pad, trilha, mils, nó, pattern, layers, refdes, etc Versões x Sistemas Operacionais; Bibliotecas de componentes: – Fornecidas com a ferramenta – Fornecidas pelos fabricantes de Componentes – Novos componentes, adicionados pelos usuários Roteamento: manual x automático; Padrões de arquivos: netlist; Impressões: CAN, ploters, impressoras, etc. Instalação do programa: requisitos mínimos. 47 /50
  48. 48. Netlist x Gerber Arquivo Netlist é um arquivo gerado pelas ferramentas de softwares de PCI, no formato texto, para descrever o projeto da PCI. Normalmente possuem 3 partes (não existe um padrão): – Descrição do projeto: data, nome, empresa, etc; – Descrição de cada componente usado no projeto; – Descrição de todos os nós, informando para cada nó, quais os pinos que pertencem ao mesmo. • Ex: nó 00005: CI2-5, R2-2, K3-1 – pino 5 de CI2, pino 2 de R2, pino 1 de K3 Arquivos Gerber são arquivos textos, padronizados, que descrevem todo o projeto da PCI, para serem enviados para as empresas especializadas fabricarem a PCI. 48 /50
  49. 49. Dicas finais sobre PCI’s A placa tem furos de fixação? Os furos estão com tamanhos apropriados e posicionados corretamente? Todos os componentes polarizados como por exemplo, capacitores eletrolíticos estão com a serigrafia (lado dos componentes), indicando um sinal de +? A placa está identificada com um código (part number) para identificar especificamente este projeto, dentre vários outros que sua empresa comercializa? Componentes grandes estão separados por uma distância apropriada de outros componentes? Existe espaço para os dissipadores de calor, para os reguladores de tensão e transistores de potência? Todos tamanhos dos diâmetros dos furos são suficiente? Se existem pontos de teste, os mesmos, estão identificados na serigrafia? Os textos de serigrafia estão em lugares aceitáveis? Conectores estão nas extremidades da PCI? 49 /50
  50. 50. Obrigado!http://www.Ilton.tk iltonlb@gmail.com 50 /50

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