Terminologia

Após uma ideia geral do que é uma PCI e sua composição, faz-se necessário definir alguns termos que também estão relacionados a PCI e que poderão ser mencionados mais adiante no decorrer do desenvolvimento deste trabalho.

2.5.3.1 PTH

Pad with a Through-Hole – PTH se refere a uma perfuração na placa que tem um anel anular e que é banhado todos o caminho através da placa. Pode ser um ponto de conexão para um componente através do orifício, uma via para passar um sinal para outro lado da placa ou um orifício de montagem, Figura 41.

Figura 41: Resistores com as pernas passando pelos buracos na PCI.

Fonte: Autor.

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2.5.3.2 SMD

Surface Mount Device – SMD, Figura 42, é um método de construção que permite que os componentes sejam colocados em uma superfície da placa, não exigindo que os contatos passem por furos na placa. Este é o método dominante de montagem em uso hoje e permite que as placas sejam preenchidas de forma rápida e fácil.

Figura 42: LEDs SMDs montados numa PCI.

Fonte: Autor.

2.5.3.3 Anel anular

Uma via é criada perfurando um buraco através de um PAD de cobre gravada em cada camada de um PCB. Um Anel Anular é a área entre a borda da broca e um PAD de cobre associada a esse orifício, Figura 43. Quanto maior for a largura de um anel anular, maior será a conexão de cobre ao redor da via perfurada.

Figura 43: Anel anular.

Fonte: Autor.

2.5.3.4 PAD

Os PADs ou do português almofadas são uma porção de metal exposto na superfície de uma placa para a qual um componente é soldado, Figura 44.

Figura 44: Exemplos de PADs numa PCI.

Fonte: Autor.

2.5.3.5 Alívio térmico

É uma técnica de conexão entre um plano e um PAD ou furo PTH, Figura 45. A técnica constitui de fazer a ligação por pequenos traços, ao invés de preencher com todo o plano. Desta forma, torna-se mais fácil a elevação da temperatura para criar uma boa junta de solda e menor tempo para concluir a solda.

Figura 45: À direita, um furo PTH com alívio térmico e a esquerda um sem alívio térmico.

Fonte: Autor.

2.5.3.6 Trilha

A trilha é um traçado de cobre sobre uma superfície da placa de circuito impresso, onde por ela circula as correntes elétricas do circuito, Figura 46. Em termos construtivos, quanto menor o seu comprimento, menor será a resistência, capacitância e indutância intrínseca.

Porém, mais difícil e caro é seu processo de fabricação. Em contra partida, uma trilha maior e mais espessa, maior é a sua resistência mecânica e elétrica.

Figura 46: Pequena trilha conectando um dos pinos do conector J1 aos dois resistores R1 e R2.

Fonte: Autor.

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2.5.3.7 Plano

O plano é um bloco contínuo de cobre em uma placa de circuito, definido por fronteiras e não por um caminho, Figura 47. Na grande maioria dos circuitos esse plano geralmente é conectado ao terminal terra da alimentação.

Figura 47: Exemplo de PCI com plano de terra.

Fonte: Autor.

2.5.3.8 Via

Uma via é uma perfuração em uma placa usado para passar um sinal de uma camada para outra, Figura 48. As vias são cobertas por máscaras de solda para protege-las de serem soldadas. Vias onde os conectores e componentes devem ser anexados são muitas vezes descobertas para que possam ser facilmente soldadas.

Figura 48: Frente e parte de trás do mesmo PCI.

Fonte: Autor.

Na Figura 48 as vias são utilizadas para conectar os resistores limitadores de corrente aos LEDs na parte de trás da placa. No entanto, vias também podem interconectarem planos sem mesmo ter seu furo vasado dos dois lados da placa, neste caso a via é chama da de via cega.

Normalmente utilizada para interconexões em PCIs com 4 ou mais camadas, onde necessita-se de interconexões apenas nos planos internos.

2.5.3.9 Pasta de solda

É um gel composto de micro bolinhas de solda que, com o auxílio de um estêncil, são aplicadas nos PADs em uma PCI antes que os componentes sejam colocados, Figura 49.

Durante o aumento de temperatura da placa em um forno especial, as micro bolinhas de solda se derretem criando juntas elétricas e mecânicas entre os PADs e componentes.

Figura 49: Pasta de solda aplicada sobre a PCI antes dos componentes serem posicionados.

Fonte: [55].

2.5.3.10 Estêncil

O estêncil é uma folha metálica ou plástica de mesma dimensão da PCI que é posicionada sobre a placa, permitindo que a pasta de solda seja depositada em áreas específicas durante a montagem, Figura 50.

Figura 50: Exemplo de estêncil metálico.

Fonte: [56].

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2.5.3.11 Painel e Panelização

Um painel, Figura 51, é placa de circuito maior composta de muitas placas menores que serão destacadas antes do uso, e recebe o nome de panelização o processo de alocar mais de uma PCI no painel. Equipamentos automatizados de manuseio de placas de circuito frequentemente têm problemas com placas menores, e ao agregar várias placas ao mesmo tempo, o processo pode ser acelerado significativamente, visto que ao passar o painel pela inserção de pasta de solda e componentes o processo pode ser feito em mais de uma placa por vez.

Figura 51: Exemplo de painel com várias PCIs.

Fonte: [57].

A especificação de aba muitas das vezes vem acompanhada junto às especificações do painel, cuja aba informa o tamanho das margens úteis do painel. Esta que por sua vez, está diretamente relacionada com a capacidade dos maquinários de inserção no processo de montagem. Ao ter mais de uma placa no painel é necessário que a finalização das bordas de cada placa possua vinco, que nada mais é do que a criação de várias rachaduras, possibilitando desta forma uma maior facilidade ao ser destacada do painel.

Tendo visto o básico para o entendimento de uma placa de circuito impresso, o próximo passo é entender quais são as principais etapas de projeto de uma PCI.