Circuito impresso: diferenças entre revisões

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O circuito impresso consiste de uma placa isolante de [[fenolite]], [[fibra de vidro]], fibra de [[poliéster]], [[Filme PET (poliéster)|filme de poliéster]], filmes específicos à base de diversos [[polímero]]s, etc, que possuem a superfície com uma ou, duas faces, por fina película de [[cobre]], constituindo as trilhas condutoras, revestidas por [[Liga metálica|ligas]] à base de [[ouro]], [[níquel]] entre outras, que representam o circuito onde serão soldados e interligados os componentes eletrônicos.<ref name=":2" />
 
Um circuito impresso minimo com um único componente usado para prototipagem é chamado de placa de breakout.<ref>{{Citar periódico|data=2015-04-28|titulo=What is a Breakout Board for Arduino? - Programming Electronics Academy|jornal=Programming Electronics Academy|url=https://programmingelectronics.com/what-is-a-breakout-board-for-arduino/ What is a breakout board for arduino?|idioma=en-US}}</ref>.
 
Os circuitos impressos são usados em quase todos os produtos eletrônicos. Alternativas para os circuitos impressos incluem fio revestido e construção ponto a ponto. Eles exigem um esforço no design adicional para estabelecer o circuito, mas a fabricação e a montagem podem ser automatizadas.
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== História ==
O desenvolvimento dos métodos usados nos circuitos impressos modernos começaram no inicio do seculo 20. Em 1903, um inventor alemão, Albert hanson, descreveu folhas laminadas para uma placa isoladora, em múltiplas camadas. [[Thomas Edison]] experimentou com métodos químicos para galvanização de condutores numem um papel de linho em 1904. Arthur Berry em 1913 patenteou um método de impressão e gravação (print-and-etch) no Reino Unido. Charles Ducas, em 1927, patenteou um método de Galvanoplastiazação de padrões de circuitos.
 
O engenheiro Autriaco Paul Eisler inventou o circuito impresso como parte de um rádio enquanto trabalhava no Reino Unido no final da decadadécada de 30. Em 1941 um circuito impresso de multicamadas foi usado na Alemanha para influenciar magneticamente minas navais. Por volta de 1943, os EUA começaram a usar a tecnologia em larga escala visando a produção de misseismísseis de curto alcançealcance que foram usados na segunda guerra mundial<ref>Charles{{Citar Alivro|url=https://www. Harper, amazon.com/Electronic-Materials-Processes-Handbook-Charles/dp/0070542996|título=Electronic materialsMaterials and processesProcesses handbook,Handbook|ultimo=Harper|primeiro=Charles|ultimo2=Sampson|primeiro2=Ronald M.|data=1993-12-01|editora=McGraw-Hill,2003 ISBNProfessional 0-07-140214-4,Publishing|edicao=2 pagesSub 7.3 and 7.4edition|lingua=English|isbn=9780070542990}}</ref>.
 
Durante a [[Segunda Guerra Mundial|segunda guerra mundial]], o desenvolvimento de misseismísseis anti-aereosaéreos necessitavam de um circuito eletrônico que pudesse suportar o impacto de ser disparado, e que pudesse ser produzido em quantidade. O "Centralab Division of Globe Union" enviou uma proposta que cumpria os requerimentos: Uma superficiesuperfície de ceramicacerâmica seria revestida com tinta metalicametálica para os condutores e [[carbono]] para os [[Resistor|resistores]], com [[Capacitor|capacitores]] de ceramicacerâmica. A tecnicatécnica se mostrou viavelviável, o que resultou na patente do processo.
 
Desde 1980 a tecnicatécnica de montagem em superficiesuperfície vem sendo usada no lugar dos componetescomponentes "[[Montagem through-hole|through-hole]]"; isso leva a menores placas para determinada função, e baixos custos de produção.<ref>Brunetti, Cledo (22 November 1948). New Advances in Printed Circuits. Washington DC: National Bureau of Standards. (https://www.ipc.org/files-history/Book112248.pdf)</ref>
 
== Fabricação ==
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=== PCI FAC (Fabricação assistida por computador) ===
A fabricação inicia com os dados de fabricação da PCI gerados por um design feito em computador, como (Gerber layer images, Gerber ou Excellon drill files, IPC-D-356 netlist) e informação dos componentes.<ref name=":0">{{Citar web|url=http://www.epectec.com/pcb/data-requirements.html|titulo=PCB Data Requirements - Printed Circuit Board Fabrication Instructions|acessodata=2017-04-26|obra=www.epectec.com|ultimo=LLC|primeiro=Keith Arauo - Epec,|lingua=en}}</ref> Os arquivos do Gerber ou Excellon nunca são usados diretamente na fabricação do equipamento e sim no [[software]] FAC. o FAC realiza as seguintes funções:<ref>{{Citar web|url=http://www.eurocircuits.com/Frontend-data-preparation/|titulo=Front-end data preparation – Eurocircuits|acessodata=2017-04-26|obra=www.eurocircuits.com|lingua=en-US}}</ref>
 
1. Entrada dos dados de fabricação.<ref name=":0" />
 
2. Verificação dos dados.
 
3. Compensação de desvios no processo de fabricação (ex. compensação de escala para distorções durante a [[laminação]]).
 
4. Panelização.
 
5. SaidaSaída das ferramentas digitais (Padrões de [[cobre]], imagem resistiva da [[solda]], imagem legendada, arquivos da perfuração, dados para inspeção ótica automatizada, arquivos de testes elétricos, ...)<ref name=":0" />
 
=== '''Paneliza'''çã'''o''' ===
Panelização é um procedimento onde um número de PCI's são agrupados para fabricação em uma placa maior - o painel. Geralmente o painel consiste de um único design, mas as vezes vários designs são misturados em um único painel. Existem dois tipos de painel: Painel montado - geralmente chamados arrays (em série) - e fabricação de painéis de placas cruas. Os montadores geralmente montam os componentes no painel ao invés de PCI's únicas devido a eficiência.<ref name=":2">{{Citar web|url=http://www.eurocircuits.com/making-a-pcb-pcb-manufacture-step-by-step/|titulo=Making a PCB – PCB Manufacture step by step – Eurocircuits|acessodata=2017-04-26|obra=www.eurocircuits.com|lingua=en-US}}</ref> As fabricações de placas cruas sempre usam painéis, não somente para eficiência, mas por causa dos requisitos do processo de chapeamento. Portanto a fabricação de um painel pode consistir de um grupo de PCI's ou arrays, dependendo do que precisa ser entregue. <ref name=":0" />
 
O painel é eventualmente quebrado em PCI's individuais; isto é chamado despanelização. A separação é geralmente assistida por perfurações em torno dos limites dos circuitos individuais, parecido com uma [[Selos postais|folha de selos postais]]. Outro método, que ocupa menos espaço, é recortar sulcos em forma de "V" por toda a dimensão do painel. As placas PCI são então quebradas nessas linhas de fraqueza. Hoje em dia a despanelização é geralmente feita com lasers que cortam a placa sem contato o que reduz o stress em circuitos frágeis.<ref>{{citar livro|título=Complete PCB Design Using OrCad Capture and Layout|ultimo=Mitzner|primeiro=Kraig|editora=newnes|ano=2011|local=|páginas=443-446|acessodata=26/04/2017}}</ref>
 
=== '''Padrão de cobre''' ===
O primeiro passo é replicar o padrão do sistema FAC do fabricante em uma máscara de proteção na camada da folha de cobre da PCI. Subsequentemente raspar o cobre não desejado. (alternativamente, uma tinta condutora pode ser espalhada numa placa em brandobranco (não condutora). Esta técnica também é usada na fabricação de circuitos híbridos.
 
1. Impressão[[Silk screen|Silk Screen]]: usa uma tinta resistente a corrosão para criar a máscara de proteção. <ref name=":4">{{Citar periódico|ultimo=Jackson|primeiro=Paul|titulo=Understanding PCB Manufacturing: Silk-Screening|url=http://www.omnicircuitboards.com/blog/bid/312861/Understanding-PCB-Manufacturing-Silk-Screening|idioma=en}}</ref>
 
2. Fotogravação: usa uma fotomáscara e um desenvolvedor remove uma máscara sensível a UV. Técnicas de imagem direta são usadas as vezes quando é necessária uma alta resolução. Experimentos são feitos com [[resistência térmica]].<ref name=":5">{{Citar web|url=http://www.diyouware.com/node/183|titulo=Photoengraving PCBs using the Laser Toolhead {{!}} Diyouware.com|acessodata=2017-04-27|obra=www.diyouware.com}}</ref>
 
3. FresagemFresamento PCIde placas de circuito: impresso usa um sistema de fresa de dois ou três eixos mecânicos para recortar a folha de cobre de um substrato. Uma máquina de fresa PCI (chamado "Prototizador PCI) opera de modo semelhante a uma [[plotter]], recebendo comando do software que controla a posição da cabeça de corte no eixo "x", "y" e se relevante no "z".<ref name=":6">{{Citar periódico|titulo=Make Your Own PCBs on an Inexpensive Desktop CNC Mill: 11 Steps|jornal=Instructables.com|url=http://www.instructables.com/id/Make-your-own-PCBs-on-an-inexpensive-desktop-CNC-m/|idioma=en}}</ref>
 
4. Abrasão resistente a laser, espalha tinta preta no cobre laminado, e coloca em uma plotter laser. O laser scanneia a PCI e vaporiza a tinta onde não há agente resistor. (Nota: Abrasão de cobre a laser é raramente usada e é considerada experimental.
 
==== '''Alto volume''' ====
<nowiki>*</nowiki> Impressão a [[silk screen]] - Usada para PCI's com grandes características.
 
<nowiki>*</nowiki> Fotogravação - Usada quando características finas são necessárias.
 
==== '''Baixo Volume''' ====
<nowiki>*</nowiki> Impressão em um filme transparente e usa-lo como máscara junto com placas foto-sensíveis, então [[Cauterização|cauterizar]]. (ALternativamenteAternativamente usa-se um filme foto-cortável)
 
<nowiki>*</nowiki> Abrasão resistente a laser
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==== Artesanais ====
<nowiki>*</nowiki> Impressão resistente a laser: Impressão a laser em um papel transterde transferência, transferência por calor com um ferro ou laminador modificado em uma placa crua, banho mergulhado em água, adicionado marcadores e depois é cauterizado.
 
<nowiki>*</nowiki> Filme vinyl e resistente, marcador não lavável, e outros métodos. Intensivo trabalho, só é viável para placas individuais.<ref>Itshak Taff,name=":6" Hai Benron./><ref name=":5"Liquid Photoresists/><ref for Thermal Direct Imagingname=":4". The Board Authority, October 1999.</ref>
 
=== Processos subtrativos, aditivos e semi-aditivos ===