Os Fundamentos da Fabricação de Placas de Circuito Impresso

Os fundamentos da fabricação de placas de circuito impresso

Em qualquer operação de fabricação, a longevidade e a funcionalidade de um produto são amplamente determinadas pela qualidade da construção. Placas de circuito impresso, ou PCBs, não são diferentes.

O processo de fabricação do PCB produz a placa de circuito impresso nua, uma das características mais importantes de qualquer produto. Como tal, o processo de fabricação é um componente chave do ciclo de vida da produção de eletrônicos e desempenha um papel significativo no sucesso geral de um projeto. Para aproveitar ao máximo esse processo, no entanto, os clientes precisam entender as respostas para três perguntas principais:

• O que é fabricação de PCB?
• Por que é importante?
• Como a fabricação interfere no processo de montagem da PCB?

Sobre PCBs

Uma placa de circuito impresso transporta circuitos elétricos e permite que sinais e energia sejam roteados entre dispositivos. PCBs consistem em várias camadas de material:

• Substrato: No centro da placa está um substrato ou material de base. As placas tradicionais usam um material de fibra de vidro chamado FR4, embora outras placas possam usar substratos de alumínio, cerâmica ou polímero.
• Cobre: O substrato do PCB é coberto com uma fina folha de cobre e laminado com calor e adesivo. O número de “camadas” em uma placa é determinado pelo número de camadas de cobre – por exemplo, PCBs de dupla face terão cobre aplicado em ambos os lados de um substrato e uma placa de quatro camadas terá quatro camadas de cobre no total. A maioria dos PCBs contém uma onça de cobre por metro quadrado, embora os PCBs de alta potência possam usar duas ou três onças.

Esses materiais são combinados no processo de fabricação para criar o PCB nu. Esta PCB nua é então enviada através do processo de montagem, ou PCBA, para aplicar a solda e os componentes eletrônicos, terminando em uma PCB totalmente funcional.

O que é fabricação de PCB?

A fabricação de PCB é o processo pelo qual os materiais mencionados de uma placa são combinados em camadas funcionais para formar a placa de circuito impresso nua. A fabricação de placas de circuito impresso nuas funciona da seguinte forma:

1. Revisão do projeto: O processo de fabricação não começa até que a equipe de engenharia revise o projeto. Isso é chamado de verificação de design para fabricação, que garante que o design seja válido e atenda às tolerâncias e especificações que podem ser atendidas durante a fabricação.
2. Inscrição de filme: O design da PCB é impresso em filmes usando imagens diretas a laser, que fornecem negativos fotográficos do layout da placa. Esses filmes são aplicados nas camadas do material e usados ​​como guia para cada processo de fabricação.
3. Gravação de cobre: Usando vários métodos, o cobre indesejado ou em excesso é gravado ou removido para criar traços e almofadas. Esse processo geralmente envolve várias rodadas de limpeza para remover o excesso de material e produtos químicos indesejados.
4. Agrupamento de camadas e laminação: Se a placa for uma placa de várias camadas, as camadas interna e externa serão alinhadas uma com a outra após o processo de gravação de cobre. Isso geralmente é feito usando orifícios de alinhamento na própria placa. Depois de inspecionar as camadas, um pré-impregnado à base de epóxi é colocado entre cada camada e a placa é laminada pela aplicação de calor - o calor derrete o epóxi e adere as camadas.
5. Perfuração: Depois que as camadas da placa foram laminadas juntas, uma broca é usada para criar furos na placa. Esses furos são usados ​​para furos de montagem, furos passantes e vias.
6. Chapeamento: Uma vez concluída a perfuração, a placa é revestida com uma camada de cobre de mícron de espessura, que reveste o interior dos orifícios perfurados, criando orifícios passantes revestidos. Isso geralmente é seguido por mais decapagem e remoção de cobre na camada externa da placa.
7. Aplicação de máscara de solda: Após a conclusão das camadas de cobre, os painéis são limpos e cobertos com máscara de solda. A máscara de solda dá ao PCB sua cor verde característica. A máscara de solda isola os vestígios de cobre do contato acidental com outros materiais condutores que podem criar problemas funcionais e ajuda durante a montagem para que a solda seja aplicada apenas nos locais corretos. Uma vez aplicada, as áreas indesejadas da máscara de solda são removidas e a PCB é colocada em um forno para curar a camada da máscara de solda.
8. Silkscreen:Seja ou não necessário, o próximo passo é a aplicação da serigrafia, após o qual a placa passa pelo estágio final de cura. No topo da camada de máscara de solda, é onde a camada de serigrafia é aplicada. Silkscreen é geralmente de cor branca e adiciona letras, números e símbolos ao PCB. Essa camada de serigrafia ajuda a auxiliar no tipo e localização do componente durante a montagem da PCB.
9. Acabamento da superfície:após a cura da máscara de solda e da serigrafia, a placa de circuito impresso pode ser revestida com ouro ou prata ou outro acabamento de superfície para garantir proteção e funcionalidade.

Depois que as placas concluem essas etapas, elas normalmente passam por testes de confiabilidade elétrica para garantir que estejam funcionais. Depois disso, se as placas foram produzidas em painel, elas são cortadas, inspecionadas e reparadas conforme a necessidade.

Como a fabricação se enquadra no processo geral de fabricação

A fabricação é apenas uma etapa no processo de fabricação de PCB. Para entender completamente a importância da fabricação de placas de circuito impresso, é importante saber onde ela se encontra no ciclo.

O processo de fabricação de PCB se enquadra em três etapas gerais, descritas com mais detalhes abaixo:

1. Desenvolvimento de PCB: O desenvolvimento do PCB é o estágio inicial do processo de fabricação. Essencialmente, é aqui que o projeto do PCB é conceituado, modificado e finalizado. O desenvolvimento de PCB geralmente inclui várias rodadas de projeto, prototipagem e testes, especialmente para projetos mais complexos.
2. Fabricação de PCB: Depois que o projeto do PCB é finalizado na fase de desenvolvimento, o PCB passa para o processo de fabricação. A fabricação envolve duas etapas – fabricação e montagem. A fabricação produz o design da placa, enquanto a montagem aplica os componentes à superfície da placa. Ao final desse processo, os quadros estão completos.
3. Avaliação do PCB: A etapa final do processo de fabricação é uma avaliação. Isso inclui uma rodada final de testes após a conclusão do processo de fabricação. Este estágio de teste avalia a capacidade da placa montada de funcionar conforme o esperado e elimina as placas que falham nos testes. Em alguns casos, o teste pode revelar que a placa requer um ajuste de design e o ciclo recomeça. Se as placas passarem nos testes, elas passarão por uma inspeção final quanto a defeitos antes de serem enviadas.

Por que a fabricação de PCB é importante

A fabricação de PCB é uma atividade terceirizada realizada por um fabricante terceirizado utilizando os projetos fornecidos por seus clientes. É importante entender a fabricação porque os fabricantes veem apenas o design, não o desempenho pretendido para o seu design. Se os projetistas não mantiverem o processo de fabricação e as limitações em mente durante o processo de projeto, as placas fabricadas podem ser impactadas nas seguintes áreas:

• Fabricabilidade: As escolhas de design afetam a fabricação de PCBs. Os designs das placas precisam levar em consideração as propriedades do material da placa e permitir uma folga adequada entre os elementos da superfície. Caso a placa precise ser produzida em painéis, isso também deve impactar no projeto final. Projetos que negligenciam esses fatores podem ser impossíveis de fabricar sem reprojetos.
• Taxa de rendimento: Em algumas circunstâncias, as placas podem ser fabricadas com sucesso usando o design existente. No entanto, certas opções de projeto podem resultar em problemas de fabricação que tornam várias placas inutilizáveis, por exemplo, estendendo os limites de tolerância do seu equipamento de fabricação.
• Confiabilidade: A maioria das placas é regulamentada de acordo com as especificações da indústria, que determinam um nível exigido de confiabilidade de desempenho. Deixar de seguir os requisitos do setor no design pode resultar em placas não confiáveis ​​ou não funcionais.

A melhor maneira de evitar esses problemas é considerar o processo de fabricação de PCB durante o ciclo de projeto. Você pode fazer isso utilizando as regras de design para manufatura (DFM) e verificando os recursos do fabricante de sua PCB durante o ciclo de design. Quando você faz parceria com um fabricante de PCB de alta qualidade, pode trabalhar em estreita colaboração com eles para ajudar a otimizar seu projeto para o processo de fabricação de PCB.

Escolha a Millennium Circuits Limited

Se você estiver interessado em trabalhar com um distribuidor de valor agregado que oferece inovação e qualidade, a Millennium Circuits Limited (MCL) pode ajudar.

Fornecemos placas de circuito impresso de última geração para diversos produtos e em diversos setores. Pronto atendimento é nosso padrão. A MCL fornece cotações no mesmo dia para ajudar a aumentar a eficiência operacional de nossos clientes. Nosso atendimento ao cliente orientado ao relacionamento nos permite acompanhar os próximos projetos do cliente, eliminando gargalos e economizando tempo.



Locais de fabricação estratégicos permitem que a MCL forneça aos nossos clientes uma ampla gama de soluções de placas de circuito com prazos de entrega flexíveis a preços competitivos.

Entre em contato com a Millennium Circuits hoje mesmo para saber mais sobre o processo de fabricação de PCB e como podemos ajudar com suas necessidades de PCB.