Fundamentos de PCBs para iniciantes! Colete agora!

Se você está começando a trabalhar com PCB e FPCB, deve estar se fazendo muitas perguntas sobre PCBs, mas eles são componentes vitais dos aparelhos que usamos em nossas casas.

As placas de circuito impresso permitiram aos engenheiros conectar os componentes de um circuito de maneira mais organizada, eliminando a necessidade de muitos fios se cruzando, o que pode levar a acidentes.

Observe que a tecnologia moderna permite a produção em larga escala, o que reduz significativamente os custos. Este artigo apresenta para você saber mais sobre PCB, o material usado na fabricação, o preço e o processo pelo qual passam.

Índice

Capítulo 1O que é um PCB e como é feito?

Capítulo 2Introdução aos fundamentos de PCBs de dupla face

Capítulo 3Espessura de cobre da PCB

Capítulo 4PCB do dissipador de calor - as regras que você precisa saber

Capítulo 5Detalhamento dos Custos de Fabricação

Capítulo 6Conclusão

Sobre PCBs Fundamentos Para Iniciantes, Se você está começando a trabalhar com PCB e FPCB, você deve estar se fazendo muitas perguntas sobre PCBs, mas eles são componentes vitais dos aparelhos que usamos em nossas casas.

As placas de circuito impresso permitiram aos engenheiros conectar os componentes de um circuito de maneira mais organizada, eliminando a necessidade de muitos fios se cruzando, o que pode levar a acidentes.

Observe que a tecnologia moderna permite a produção em larga escala, o que reduz significativamente os custos. Este artigo apresenta para você saber mais sobre PCB, o material usado na fabricação, o preço e o processo pelo qual passam.

O que é um PCB e como é feito?

Uma placa de circuito impresso (PCB) refere-se a uma placa feita de fibra de vidro, materiais laminados ou epóxi composto, que possui caminhos condutores que se conectam a diferentes componentes, como resistores, transistores e circuitos integrados.

Ele suporta e conecta componentes elétricos por meio de trilhas ou almofadas condutoras. Os componentes eletrônicos são soldados nos PCBs para realizar algumas funções específicas.

Figura 1 Placa PCB

O substrato PCB

Temos um flexível. PCBs e FPCBs são feitos de camadas de materiais, incluindo o material base (referido como substrato), que determina se uma PCB é rígida ou se a WellPCB oferece controladores de motores DC nos mercados doméstico e internacional. Além disso, o substrato usado determina a faixa de temperatura que sua PCB pode suportar.

O substrato geralmente é feito colocando o material diretamente, pulverizando-o com resina epóxi e rolando-o várias vezes até uma espessura aceitável. Outra consideração crítica é a permissividade/permeabilidade do PCB. Esse recurso é essencial ao projetar placas para dispositivos com sinais de alta frequência.

O cobre

Para que uma placa de circuito impresso funcione, ela deve ter uma camada única ou várias camadas de cobre. Os fabricantes podem optar por colocar a camada de cobre na parte superior ou nos dois lados do substrato. Também é possível ter várias camadas que alternam entre o material de substrato e o cobre.

Temos muitos PCBs por aí com muitas camadas de cobre. Alguns deles têm mais de 16 camadas de cobre.

Normalmente, a espessura do cobre é mais fina do que o substrato utilizado. A principal função do cobre é transportar elétrons de um ponto a outro. Os fabricantes ligam o cobre ao substrato aplicando uma combinação de calor e pressão.

Este processo de ligação assegura a ligação entre o cobre e o substrato. Este processo o torna resistente à quebra durante o processo de perfuração. O cobre também é um dos materiais que pode ser recuperado por meio de um processo de reciclagem.

A máscara de solda PCB

Após a fusão do substrato e das camadas de cobre, é necessário que o chapeamento seja protegido para reduzir as chances de oxidação e ferrugem do cobre de forma que possa danificar a PCB. É, portanto, usar uma máscara de solda ao fazer camadas adicionais para proteger o PCB.

O substrato é tipicamente de cor verde. Mas então, o fabricante pode escolher qualquer outra cor dependendo de sua necessidade.

Processo de fabricação de PCB

O processo de fabricação de PCBs começa com a montagem do material necessário (incluindo o substrato e o cobre). O substrato é então ligado ao cobre aplicando pressão e calor.

Por fim, o processo também envolve a criação de faixas, a remoção de cobre indesejado por meio de um processo de gravação e o teste de falhas na placa antes da produção.

Introdução aos fundamentos de PCBs de dupla face

As placas PCB tornaram-se cada vez mais parte de nossa eletrônica do dia-a-dia. As placas fornecem uma interface na qual podem soldar componentes.

Os PCBs podem ser simples, duplos ou multicamadas. Placas PCB de face única são baratas, mas não podem ser implantadas em situações complexas. Isso forçou os fabricantes a projetar e fabricar PCBs de dupla face que podem ser usados ​​em casos complexos e de alta densidade.

2.1 O que é PCB de dupla face

Figura 2 PCB de dupla face

Um PCB de dupla face é um tipo de PCB que oferece aos engenheiros a flexibilidade de interconectar circuitos e componentes em ambos os lados da placa. Ele permite que o usuário tenha componentes soldados na parte inferior e na parte superior da placa de circuito impresso. Eles permitem que os fabricantes projetem painéis complexos que podem acomodar mais recursos para uso em situações difíceis.

Além de oferecer flexibilidade de interconexão, as placas também eliminam a interferência eletromagnética. Essa habilidade torna o projeto de circuitos complexos muito mais fácil. Os PCBs de dupla face também possibilitaram o uso de PCBs em aplicações de alta tecnologia.

Permitir o roteamento e rastreamento da camada superior para a camada inferior tornou os PCBs mais valiosos do que antes.

2.2 Vantagens de PCBs de dupla face

PCBs de dupla face oferecem aos engenheiros mais flexibilidade. Eles também abrigam o incremento nas densidades do circuito ao longo do tempo. Esses fatores não se aplicam a engenheiros que trabalham em PCBs de um lado. PCBs de um lado têm espaço limitado para encaixar os componentes.

Em segundo lugar, os PCBs de dupla face são hoje mais baratos e não espremem muito do seu orçamento diário.

Por fim, como mais peças podem ser preenchidas em uma área menor, os PCBs de dupla face são pequenos em tamanho e podem ser utilizados para fabricar dispositivos menores.

Espessura de cobre da PCB

As placas PCB permitem o fluxo de corrente entre os componentes. Eles fazem isso garantindo que as rotas no PCB não estejam sobrepostas e tenham espaço suficiente entre elas.

A sobreposição de fios pode causar curtos-circuitos e, portanto, usar uma placa PCB com espessura de cobre suficiente elimina esse problema. Normalmente, a espessura do cobre PCB é medida em onças e determina se os cursos podem fazer o trabalho para o qual foram projetados ou não.

Figura 3 Espessura de cobre da placa de circuito impresso

3.1 Espessura de cobre da PCB

A espessura do cobre, portanto, refere-se aos resultados que você obtém quando 1 onça de cobre é comprimida em uma área de um metro quadrado. de PCB. Ao projetar um PCB, os engenheiros devem converter onças em moinhos para ajudá-los a criar o PCB.

A Figura 2 fornece uma visão geral de como as camadas de cobre e PCB aparecem na forma de várias camadas.

3.2 Projeto de trilhos de cobre

Os engenheiros devem estar sempre alertas ao projetar PCBs. Eles precisam garantir que a espessura do PCB seja suficiente para atender a todas as necessidades de um circuito.

Como engenheiro, você deve manter a espessura em 1 oz. Para garantir que o PCB possa acomodar a quantidade especificada de corrente que deve fluir através dele.

Circuitos que requerem mais corrente devem ter sua espessura de cobre aumentada para minimizar a resistência. Os engenheiros de PCB podem realizar o cálculo para determinar a quantidade de espessura de cobre necessária ao projetar um circuito para executar uma função específica.

A espessura do cobre às vezes pode afetar o custo da placa PCB. Além disso, a espessura do cobre determina o quão fácil é para o projetista remover o excesso de cobre através da gravação na PCB.

Assim, os projetistas de PCB devem avaliar a espessura antes de projetar um PCB para ser colocado em uma aplicação específica.

PCB do dissipador de calor - as regras que você precisa saber

À medida que a tecnologia de PCB avança, surgem novos desafios e, portanto, os engenheiros devem trabalhar 24 horas por dia para superar as dificuldades.

A geração de calor que leva ao aumento da temperatura nas placas é um problema que a maioria dos engenheiros se esforça para superar. Esse desafio forçou os projetistas a pensar fora da caixa e encontrar maneiras de minimizar a geração de calor e as perdas elétricas.

A invenção dos dissipadores de calor é uma dessas tentativas de regular as temperaturas do circuito. Dissipadores de calor ajudam a distribuir o calor uniformemente e minimizar as temperaturas concentradas excessivas.

Por exemplo, em circuitos que envolvem microprocessadores de alta velocidade, muito calor é dissipado. Sem dissipadores de calor para absorver o calor, altas temperaturas são capazes de danificar o componente.

Os CIs, em particular, geram muito calor e requerem dissipadores de calor para absorver e canalizar o excesso de calor.

Figura 4 Dissipador de calor

4.1 Dissipadores de calor metálicos

Este tipo de dissipador de calor pode ser fixado a uma placa apertando-a com um parafuso através do orifício. O dissipador de calor pode ser colado no corpo usando epóxi ou até mesmo fita térmica em alguns outros casos.

Quando o dissipador vem com molas e clipes, é possível encaixá-lo no componente que aquece.

Observe que um dissipador de calor em PCBs desempenha um papel crítico, principalmente quando um PCB é usado em circuitos com um fluxo maciço de corrente. Por exemplo, semicondutores discretos como IGBTs, TRIACS e MOSFET geram muito calor, que deve sair do PCB (geralmente por meio de um dissipador de calor).

4.2 Componentes SMD com dissipador de calor embutido

Temos muitos componentes SMD que vêm com dissipadores de calor embutidos. Esses membros incluem os PMICs e MOSFET. Esses dispositivos possuem um dissipador de calor integrado conectado a um circuito e, em seguida, conectado a um dreno.

4.3 Considerações sobre o projeto térmico da PCB do dissipador de calor

A partir das discussões acima, é evidente que os dispositivos de alimentação devem ter um layout de PCB e dissipadores de calor adequados para cuidar de problemas térmicos que possam surgir quando o dispositivo estiver em uso.

4.4 Diretrizes de projeto a serem consideradas ao lidar com dissipadores de calor

• Para um dissipador de calor dissipar um Watt de potência a uma temperatura de cerca de 40℃, ele deve ter uma seção transversal de 2,4 pol2. Se for usado um ventilador externo, os valores são reduzidos para cerca de 1,2 pol2 por watt.

• Se os dois métodos propostos não funcionarem, é recomendável usar dissipadores de calor genéricos.

Além disso, estenderá o cobre até as bordas da placa. • Observe que os parâmetros acima pressupõem que as camadas de cobre geralmente serão acopladas a componentes que geram calor. O argumento então implica que a camada de cobre se comportará como a camada térmica do seu PCB.

• Quando mais de 1 componente que gera muito calor deve ser usado no PCB, é recomendável colocá-los a alguns centímetros de distância um do outro. Permite que o PCB seja aquecido uniformemente.

• A transferência de calor é sempre maior quando a placa possui mais vias. As vias estão em contato térmico com as partes do componente que está gerando calor.

• No caso de aplicações de alta potência, recomenda-se considerar o uso de PCBs com maior peso de cobre entre os planos.

Detalhamento dos custos de fabricação

A montagem e produção de PCB é uma atividade tediosa que envolve muitas etapas. Envolve os processos de coletar os materiais, prepará-los e fabricá-los em PCBs.

Também envolve gravar os PCBs, laminar, perfurar e embalá-los. Cada uma dessas etapas vem com seu custo, que consiste no custo total de fabricação das PCBs, que deve incluir no preço final de venda.

Como fazer a repartição do custo de fabricação de PCB de cada parte?

5.1 O custo do material

Figura 5 Materiais PCB

O custo das matérias-primas é o principal fator que determina o preço final dos PCBs. Ao entender o custo de fabricação, devemos considerar as camadas de um PCB, o material usado na fabricação e o tamanho do PCB.

Ouro, níquel, cobre, prata, fibra de vidro, chumbo, resina epóxi e diversos produtos químicos são alguns materiais que devem ser utilizados na fabricação de PCBs. Você também precisa estimar o número de componentes que precisam ser montados.

Além disso, o tipo de PCB a ser montado é fundamental, pois ajuda a determinar o custo final do PCB. Por exemplo, fabricar um PCB de dupla face é mais caro do que um PCB de um lado.

PCBs de dupla face usam mais solda e exigem que você faça uso da programação da máquina SMT. Esses requisitos aumentam o custo desses PCBs. Da mesma forma, a fabricação de PCB de várias camadas é mais cara do que a produção de PCB de dupla face.

Observe que os itens essenciais que aumentam o custo dos PCBs não se limitam apenas ao preço do material, mas também à espessura dos PCBs, à impedância com que devem vir e ao diâmetro dos furos.

O custo também precisa incluir os componentes, transportar a distância do PCB. Outros fatores periféricos devem entrar em jogo ao calcular o valor dos PCBs.

A espessura do cobre utilizado é um dos fatores que afetam o custo de produção. O uso de cobre espesso aumenta a impedância e permite que os PCBs sejam implantados em áreas que exigem mais corrente.

Outros fatores externos, como energia, água e custo de transporte, podem aumentar o custo de produção. Eles também devem ser incluídos no cálculo do custo de produção de PCBs.

5.2 Custo do Trabalho

Observe que o custo da mão de obra também é fundamental para determinar o preço final de fabricação de PCBs. Os fabricantes também terão que incluir outras despesas gerais no custo final dos PCBs. Esses custos são gastos com a mão de obra que trabalha na fabricação de um PCB.

Deve considerar o custo do equipamento, segurança, iluminação, água e outras pequenas despesas gerais ao determinar o custo final de produção de cada PCB.

Outras despesas adicionais, como tratamento do sistema de esgoto, aprovações, zoneamento e licenças também devem fazer parte do faturamento dos PCBs.

5.3 Tamanho do Conselho

Um painel é uma das matérias-primas essenciais utilizadas na produção de placas de circuito impresso. O tamanho do painel usado é necessário ao calcular o custo total de um PCB. Placas que ocupam uma área de painel inferior custarão menos. Além disso, aqueles que usam painéis que se encaixam melhor serão menos dispendiosos.

5.4 A quantidade de peças produzidas

A quantidade de peças necessárias é fundamental, pois determina o método de produção a ser utilizado. A produção em massa de PCBs envolve o uso de processos eficientes e automatizados que reduzem significativamente o custo.

5.4 Prazo de entrega

Lead time é o tempo que leva para fabricar um PCB. Podemos fornecer serviço de entrega regular e serviço expresso; placas aceleradas podem ser enviadas dentro de 24-48 horas. Você pode escolher um serviço adequado de acordo com sua programação.

Muitas vezes tentamos o nosso melhor para fazer o detalhamento do custo de fabricação de PCB sem comprometer nossa qualidade.

O prazo de entrega de nossa fábrica também é garantido.

Temos outros Ultimate Guides para reduzir os custos de PCB. Se você tiver algum interesse, você pode dar uma olhada aqui.

Conclusão

Tendo explicado quais são os PCBs e alguns dos fatores que determinam o custo final dos PCBs, aposto que agora você está em melhor posição para fazer seu pedido de PCB. Simplificamos esse processo. Basta visitar wellpcb.com e fazer um pedido online.

Observe que, sem observações especiais, todo o preço que citamos é baseado na entrega padrão. Portanto, você precisa indicar nosso sistema de cotação online ou entrar em contato conosco sobre um pedido acelerado. Ao fazê-lo, seu pedido será processado como uma solicitação de prioridade máxima. (Observe que nossos produtos atuais afetarão o tempo, ligue para nós se o tempo for essencial).

Para a placa especial, faça compras de placas de circuito; várias coisas podem deixá-lo confuso. Se você está procurando um PCB de um lado, um PCB de dois lados ou qualquer outro tipo de PCB, você pode entrar em contato conosco para obter detalhes:

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Figura 7 Vias PCB

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Tecnologia e experiência de fabricação de PCB, ajudando muitos clientes a resolver problemas. WellPCB, registrada na Austrália, é uma empresa filha da Uniwell Circuits Co., Ltd, que possui duas modernas fábricas de PCB, fundadas em abril de 2007. Se você estiver interessado, visite nossa página inicial.

Serviços chave na mão de montagem de PCB. Como WELLPCB, visamos cumprir o objetivo de produzir PCBs de alta qualidade e baixo custo. Estamos focados na fabricação de placas de circuito impresso e lista de materiais (BOM) de um PCB para ser instalado a bordo. -Estamos dedicados a entregar pedidos mais rápidos e fáceis de clientes em todo o mundo.

Com equipamentos novos e uma área total de produção de mais de 10.000 metros quadrados, pode-se produzir 100.000 pés quadrados de PCBs de 2-32 camadas e entregar mais de 5.000 variedades mensalmente.

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