Placa de circuito impresso (PCBS) are boards used as substrates in most electronic devices – both as physical supports and as wiring areas for surface mount and socket assemblies. PCBS are usually made of fiberglass, composite epoxy resin, or other composite materials.

Introdução do tipo PCB

Most PCBS for simple electronic devices are simple and consist of only a single layer. Hardware mais complexo, como placas gráficas de computador ou placas-mãe, pode ter várias camadas, às vezes até 12.

Although PCBS are usually associated with computers, they can be found in many other electronic devices, such as televisions, radios, digital cameras and cell phones. Além de serem usados ​​em eletrônicos de consumo e computadores, diferentes tipos de PCBS são usados ​​em uma variedade de outras áreas, incluindo:

• Medical equipment. Os eletrônicos agora são mais densos e consomem menos energia do que os produtos anteriores, portanto, novas e empolgantes tecnologias médicas podem ser testadas. Most medical devices use high-density PCBS for creating the smallest and most dense designs. Isso ajuda a aliviar algumas das limitações exclusivas envolvidas no desenvolvimento de dispositivos para uso na área médica devido à necessidade de tamanho pequeno e peso leve. PCBS fez incursões em tudo, desde pequenos dispositivos (como marca-passos) até grandes (como equipamentos de raio-X ou tomógrafos).

• Maquinaria industrial. PCBS são comumente usados ​​em máquinas industriais de alta potência. PCBS de cobre espesso podem ser usados ​​onde os atuais PCBS de cobre de uma onça não atendem aos requisitos. PCBS de cobre mais espesso são benéficos em casos que incluem controladores de motor, carregadores de bateria de alta corrente e testadores de carga industrial.

• lighting. Como as soluções de iluminação baseadas em LED são populares devido ao seu baixo consumo de energia e alta eficiência, o mesmo acontece com os PCBS do painel traseiro de alumínio usados ​​para fazê-las. Esses PCBS atuam como radiadores e permitem níveis mais altos de transferência de calor do que os PCBS padrão. These same aluminum backboard PCBS form the basis of high lumen LED applications and basic lighting solutions.

• Automotive and aerospace industries. The automotive and aerospace industries use flexible PCBS designed to withstand the high vibration environments common in both fields. Dependendo da especificação e do projeto, eles também podem ser muito leves, o que é necessário para a fabricação de peças na indústria de transporte. They can also fit into tight Spaces that may exist in these applications, such as inside the dashboard or behind the instruments on the dashboard.

Existem muitos tipos de placas PCB, cada uma com suas próprias especificações de fabricação, tipos de materiais e usos: PCB de camada única, PCB de camada dupla, PCB de várias camadas, PCB rígido, PCB flexível, PCB flexível rígido, PCB de alta frequência, verso de alumínio PCB.

Um PCB de camada única

O PCB de um ou de um lado é um PCB ou substrato feito de um único substrato. Um lado do substrato é revestido com uma fina camada de metal. Copper is the most common coating because of its good electrical conductivity. Once a copper-based coating is applied, a protective welding mask is usually used, followed by the use of all elements on the last screen printing plate.

Introdução do tipo PCB

PCBS de camada única / lado único são fáceis de projetar e fabricar porque soldam os vários circuitos e componentes em apenas um lado. Essa onipresença significa que eles podem ser adquiridos a baixo custo, especialmente para pedidos de alto volume. Modelos de baixo custo e alta capacidade significam que são comumente usados ​​em uma variedade de aplicações, incluindo calculadoras, câmeras, rádios e equipamentos estéreo, unidades de estado sólido, impressoras e fontes de alimentação.

Double-layer printed circuit board

The substrate material for a double – or double-sided printed circuit board has a thin layer of conductive metal, such as copper, applied to both sides of the board. Os orifícios perfurados na placa permitem que os circuitos de um lado da placa se conectem aos circuitos do outro lado.

Introdução do tipo PCB

Components of a circuit and a double-layer PCB board are usually connected in one of two ways: using a through-hole or using a surface mount. A through-hole connection means that small wires called leads are fed through the hole, with each end of the leads welded to the right-hand component.

PCBS de montagem em superfície não pode usar fios como conectores. Instead, many of the small leads are welded directly to the board, meaning that the board itself is used as a wiring surface for the different components. Isso permite que o circuito seja concluído com menos espaço, liberando espaço para permitir que a placa execute mais funções, geralmente mais rápido e pesando menos do que a placa através do orifício permitiria.

Double side PCBS are commonly used in applications that require intermediate levels of circuit complexity, such as industrial controls, power supplies, instrumentation, HVAC systems, LED lighting, car dashboards, amplifiers, and vending machines.

PCB multicamada

O PCB multicamada consiste em uma série de três ou mais camadas de PCBS de camada dupla. These plates are then held together with special glue and clamped between the insulation pieces to ensure that excess heat does not melt any of the components. Multi-layer PCBS come in a variety of sizes, as small as four layers or as large as ten or twelve. O maior PCB multicamadas já construído tem 50 camadas de espessura.

Introdução do tipo PCB

For multilayer printed circuit boards, designers can produce very thick, complex designs suitable for a variety of complex electrical tasks. Beneficial applications for multilayer PCBS include file servers, data storage, GPS technology, satellite systems, weather analysis and medical devices.

PCB rígido

Rigid printed circuit boards are printed circuit boards made of a strong substrate material that prevents the board from twisting. Probably the most common example of a rigid PCB is a computer motherboard. The motherboard is a multi-layer PCB designed to distribute power from the power supply while allowing all parts of the computer to communicate with each other, such as the CPU, GPU and RAM.

Rigid PCB composition is perhaps the largest number of PCBS manufactured. These PCBS can be used anywhere the PCB itself needs to be set to a shape and remain so for the rest of the life of the device. Os PCBS rígidos podem ser PCBS de camada única simples ou PCBS de 8 ou 10 camadas.

Introdução do tipo PCB

Todos os PCBS rígidos têm estruturas simples, duplas ou multicamadas, portanto, compartilham o mesmo aplicativo.

PCB flexível

Ao contrário dos PCBS rígidos, que usam materiais antiaderentes como a fibra de vidro, os PCBS flexíveis são feitos de materiais que podem ser dobrados e movidos, como o plástico. Similar to rigid PCBS, flexible PCBS come in single, double, or multi-layer formats. Because they need to be printed on flexible materials, they tend to be more expensive to manufacture.

Introdução do tipo PCB

Ainda assim, os PCBS flexíveis oferecem muitas vantagens sobre os PCBS rígidos. The most striking of these advantages is their flexibility. Isso significa que eles podem ser dobrados nas bordas e enrolados nos cantos. Their flexibility saves on cost and weight by using a single flexible PCB to cover areas that might need multiple rigid PCBS.

PCBS flexível também pode ser usado em áreas que podem ser afetadas por vários PCBS rígidos. Environmental hazards. Para este fim, eles são fabricados apenas com materiais que podem ser à prova d’água, à prova de choque, resistentes à corrosão ou óleo de alta temperatura – uma opção que os PCBS rígidos tradicionais podem não ter.

PCB rígido flexível

When it comes to the two most important overall PCBS, flexible rigid PCBS combine the best of both. The flexible rigid board is composed of multiple flexible PCB layers attached to multiple rigid PCB layers.

Os PCBS rígidos flexíveis têm muitas vantagens em relação ao uso de PCBS rígidos ou flexíveis apenas em certas aplicações. Por exemplo, as placas rígidas-flexíveis têm um número menor de peças do que as tradicionais placas rígidas ou flexíveis porque as opções de fiação para ambas podem ser combinadas em uma única placa. Combining rigid and flexible boards into a single rigid-flexible board also allows for a more streamlined design that reduces overall board size and package weight.

Introdução do tipo PCB

PCBS rígidos flexíveis são mais freqüentemente encontrados em aplicações onde espaço ou peso são a maior preocupação, incluindo telefones celulares, câmeras digitais, marca-passos e carros.

PCB de alta frequência

Hf PCBS refere-se a elementos gerais de design de PCB em vez de construção de PCB como nos modelos anteriores. Hf PCBS are circuit boards designed to transmit signals in excess of 1 gigahertz.

Introdução do tipo PCB

Hf PCB materials typically include FR4 grade glass fiber reinforced epoxy laminate, polyphenylene ether (PPO) resin and teflon. Teflon is one of the most expensive options because of its small and stable dielectric constant, small dielectric loss and overall low water absorption.

Many aspects of the PCB board and its corresponding type of PCB connector need to be considered when selecting high frequency, including dielectric constant (DK), dissipation, loss, and dielectric thickness.

O mais importante deles é o Dk do material em questão. Materiais com alta probabilidade de alteração da constante dielétrica freqüentemente produzem alterações de impedância que interrompem os harmônicos que compõem o sinal digital e levam a uma perda geral da integridade do sinal digital – um fator que os PCBS da hf são projetados para prevenir.

Outras considerações ao escolher o tipo de placa de circuito e conector de PC a serem usados ​​ao projetar PCBS hf incluem:

• Dielectric loss (DF), which affects the quality of signal transmission. Uma pequena perda dielétrica pode resultar em uma pequena quantidade de desperdício de sinal.

• Thermal expansion. Se os materiais usados ​​para construir o PCB, como folha de cobre, tiverem diferentes taxas de expansão térmica, os materiais podem se separar devido às mudanças de temperatura.

• Absorção de água. A alta ingestão de água pode afetar a constante dielétrica e a perda dielétrica de um PCB, especialmente quando usado em ambientes úmidos.

• Outros resistores. Os materiais usados ​​para construir PCBS HF devem ser classificados conforme necessário para resistência ao calor, resistência ao impacto e produtos químicos perigosos.

PCB de suporte de alumínio

O design de um PCB com suporte de alumínio é quase o mesmo que o de um PCB com suporte de cobre. No entanto, em vez de usar fibra de vidro, que é comum na maioria dos tipos de placas de PCB, as placas de fundo de alumínio PCBS usam substratos de alumínio ou cobre.

Introdução do tipo PCB

O suporte de alumínio é forrado com isolamento e projetado para ter baixa resistência térmica, o que significa que menos calor é transferido do isolamento para o suporte. Depois que o isolamento é aplicado, camadas de circuito de cobre de 1 onça a 10 polegadas de espessura são aplicadas.

PCBS com suporte de alumínio têm uma série de vantagens sobre PCBS com suporte de fibra de vidro, incluindo:

• Baixo custo. O alumínio é um dos metais mais abundantes na Terra, respondendo por 8.23% do peso da Terra. A mineração de alumínio é fácil e barata, o que ajuda a reduzir custos no processo de fabricação. Como resultado, é mais barato fazer produtos de alumínio.

• Proteção Ambiental. O alumínio não é tóxico e é fácil de reciclar. Fazer placas de circuito impresso de alumínio também é uma boa maneira de economizar energia porque é fácil de montar.

• heat dissipation. O alumínio é um dos melhores materiais que pode ser usado para dissipar o calor dos principais componentes de uma placa de circuito. It does not radiate heat to the rest of the plate, but to the open air. Os PCBS de alumínio esfriam mais rápido do que os PCBS de cobre do mesmo tamanho.

• Durabilidade do material. O alumínio é mais durável do que materiais como fibra de vidro ou cerâmica e é especialmente bom para testes de queda. O uso de substratos mais fortes ajuda a reduzir os danos durante a fabricação, transporte e instalação.

Todas essas vantagens tornam o PCBS de alumínio uma excelente escolha para aplicações que requerem alta potência de saída dentro de tolerâncias muito restritas, incluindo faróis de tráfego, iluminação automotiva, fontes de alimentação, controladores de motor e circuitos de alta corrente.

Além de suas principais áreas de uso, PCBS com suporte de alumínio também podem ser usados ​​onde um alto grau de estabilidade mecânica é necessário ou onde o PCB pode suportar altos níveis de estresse mecânico. They are less susceptible to thermal expansion than fiberglass panels, which means that other materials on the board, such as copper foil and insulation, are less likely to peel off, further extending the life of the product.

Ao longo dos anos, os PCBS evoluíram de simples PCBS de camada única, como calculadoras para dispositivos eletrônicos, para sistemas mais complexos, como designs de Teflon de alta frequência. Os PCBS encontraram seu caminho em quase todos os setores do planeta, desde produtos eletrônicos simples, como soluções de iluminação, até setores mais complexos, como tecnologia médica ou aeroespacial.

O desenvolvimento de PCBS também levou ao desenvolvimento de materiais de construção de PCB: não mais apenas PCBS feitos de folha de cobre com suporte de fibra de vidro. Novos materiais de construção incluem alumínio, teflon e até mesmo plásticos dobráveis. Plásticos dobráveis ​​e alumínio, em particular, facilitaram a criação de produtos como PCBS rígido-flexível e com suporte de alumínio para resolver problemas comuns associados a muitas indústrias.