intodução a pci

Construção de PCI

Prof. Ilton L Barbacena

2011

Placa de Circuito Impresso A PCI é um componente básico, largamente utilizado em toda a

indústria eletrônica, sendo constituída por uma placa (ou cartão)onde são impressas ou depositadas trilhas de cobre;

Enquanto a placa se comporta como um isolante (dielétrico), astrilhas têm a função de conectar eletricamente os diversoscomponentes e as funções que eles representam;

A PCI tanto constitui substrato mecânico para os componenteseletrônicos que formam o circuito (resistores, capacitores,circuitos integrados, transistores, diodos e componentesmagnéticos) como viabiliza, devido às trilhas de cobre, ocontato entre esses elementos.

Tipos:– Faces (layers): simples, dupla e multilayers;– Encapsulamentos: Through-Hole e SMD

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Placa de Circuito Impresso Processos de fabricação

– Processo Subtrativo: é o processo mais antigo e ainda o mais utilizadopara fabricação de placas de circuito impresso. Utiliza-se uma chapa(material base) recoberta por uma fina camada de cobre em uma ou emambas as faces, sob as quais transfere-se uma imagem do circuito, sejapor processo serigráfico ou por laminação de filmes, e através decorrosão química, retira-se o cobre em excesso. Este processo pode serutilizado inclusive para fabricações caseiras de placas.

– Processo Aditivo: este processo parte de uma chapa do material baselimpa (sem cobre em sua superfície) e, por processos de deposiçãoatravés de químicos, deposita-se o cobre, formando os condutores eilhas. Tem-se uma economia no uso do cobre (material com custoelevado) e consequente redução nos valores finais dos produtos.Utilizado principalmente para circuitos impressos de larga escala, comoplacas de computadores, televisores, etc.

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Placa de Circuito Impresso Tipos de laminados (material base) . Os mais comuns são:

– Fenolite: constituído de papelão impregnado com uma resina fenólica (deonde surgiu seu nome). Possui boa rigidez e isolação elétrica. Utilizadosomente em placas do tipo face simples. Possui boa estampabilidade,servindo como base para fabricação de placas em larga escala e com baixocusto. Como pontos negativos, podemos colocar as alterações de suaspropriedades elétricas com a umidade, podendo afetar circuitos impressosmais críticos (ex.: circuitos de radiofrequência).

– Fibra de Vidro: constituído de um laminado de fibra de vidro, podendo teruma ou ambas as faces com cobre. Possui boa rigidez e ótima isolaçãoelétrica. Utilizado em circuitos impressos profissionais e para fabricação deplacas de face-simples, dupla-face e multi-layer. Não possui boaestampabilidade. Consegue-se produzir circuitos de alta densidade de trilhas,devido as suas características.

– Composite: Trata-se de uma mistura de resina fenólica com a fibra de vidro.Possui melhor estampabilidade que a fibra. Trata-se de um intermediário entreos dois tipos expostos. Utilizado apenas em placas de dupla-face.

– Cerâmicos: utilizados em placas de radiofrequência e outros circuitos críticosem que o material base influencia no circuito, atuando como dielétrico entre ascamadas, e podendo alterar o funcionamento do mesmo.

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Placa de Circuito Impresso Todas as placa de circuito impresso precisam passar por um processo de

acabamento, no qual protege-se o cobre de sua oxidação natural e melhora-se aspropriedades para facilitar a soldagem da mesma. Os acabamentos mais comunssão:

– Verniz sobre cobre: neste tipo de acabamento, aplica-se uma fina camada deverniz especial sobre a placa, cobrindo-a inteira. Este verniz possui umacaracterística que não impede a soldagem dos componentes, mas protege ocobre de oxidação. É utilizado principalmente em placas protótipo e circuitosamadores e em placas do tipo face-simples.

– Estanho Chumbo-Refundido: aplica-se uma fina camada de estanho-chumbosobre todo o cobre, através de refusão, e depois uma camada de verniz emque ficam expostas apenas as ilhas e contatos elétricos da placa. O vernizutilizado normalmente possui uma cor esverdeada.

– Hot Air Leveling (HAL): por um processo especial, aplica-se estanho chumboapenas nas ilhas e contatos elétricos, deixando o restante do traçado condutorapenas em cobre. Depois, é aplicado uma camada de verniz em que recobre-se toda a superfície da placa, deixando expostas ilhas/contatos elétricos. É umexcelente processo de acabamento e garante uma excelente qualidade final naplaca.

– Acabamentos especiais: a) Ouro, em contatos de borda; b) Carbono, emcontatos de teclas feitos na superfície da PCI c) Breu + álcool (barato!).

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Placa de Circuito Impresso Espessura do laminado de cobre:

Devido aos diferentes usos das placas de circuitos impressos,desde circuitos de potência, a placas com apenas circuitoslógicos, utilizam-se laminados com espessuras diferentes decobre.– A camada de cobre é medida em microns e os tipos

utilizados são: 0,17um, 0,35um (padrão) e 0,70um;– É comum utilizar-se o termo onça para definir as espessuras,

sendo neste caso: 1/2 onça, 1 onça e 2 onças,respectivamente

– Além da camada de cobre, varia-se também a espessura domaterial base. Normalmente os laminados de cobre possuemespessura de 1,6mm (63mils), mas pode-se encontrarlaminados com espessuras maiores ou menores. Contate oseu fabricante para saber quais as espessuras ele dispõe.

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Placa de Circuito Impresso

Corte e furação:Uma das partes que mais diferencia o acabamento de uma placa

é a furação e o corte. Temos basicamente 3 processos parafuração:

• furação manual;• furação por controle numérico (CNC);• Furação por estampo. Estampos servem para dobrar, conformar ou

abrir furos em qualquer formato em materiais metálicos.

– Hoje, o processo mais utilizado é do de furação CNC, porpossuir ótima precisão e facilidade de modificação em casode alterações na placa.

– Além da furação, existe o corte final da placa, o qual podeser: guilhotinado, fresado ou estampado. Além disto, pode-se ter as placas montadas em painel, utilizando-se umatécnica de vincagem para facilitar a divisão das placas.

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Placa de Circuito Impresso Etapas de um Projeto Eletrônico:

– Projeto em Bloco: ideias no papel– Elaboração do Esquemático– Simulação com softwares específicos: Multisim,

Orcad, Proteus, Altium, etc;– Montagem temporária: Protoboard, Wire-Wrap,

placa padrão ou universal e ponte de terminais;– Projeto da PCI: Manual ou com softwares

específicos– Transferência do Layout para a Placa (manual):

• Montagem: Corrosão, Soldagem e Testes• Documentação do projeto• Testes finais na prancheta e em campo

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Exemplos de PCI

Projeto alarme– Placa de fenolite face simples– Componentes: Through-Hole (os pinos furam a placa)– Processo de fabricação: caseiro– Transferência manual com uso de caneta de retroprojetor

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Exemplos de PCI

Placas: Conta-giros e Tacógrafo:– Placas de fibra de vidro, face simples

e sem furo metalizado– Componentes: Through-Hole;– Processo de fabricação: caseiro

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Projeto: Kit de desenvolvimento– Placa de fibra de vidro, face dupla e

furo metalizado– Componentes: Through-Hole e SMD– Processo de fabricação: industrial

Protoboard ou Matriz de Contatos

Matriz de contatos horizontais everticais;

Contatos comuns na placa; Distâncias padrões: 0,1” = 100 mils; Montagem de circuitos eletrônicos

para testes.

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Ferramentas para Wire-Wrap

Wire-wrap é a embalagem de arame folheado a prata em tornode pinos quadrados dos soquetes. O fio é de 24 ou 30 AWG;

Ferramentas: fios, soquetes para wire-wrap (pinos mais compridos),adaptadores e alicate descascador, enrolador e desenrolador de fios.

Distâncias padrões dos furos das placas de wire-wrap=0,1” = 100mils Montagem de circuitos eletrônicos para testes.

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Placas universais e Barra de terminais

As Figuras a, b, c Ilustram uma montagem em placa padrão, quesão encontradas em fibra de vidro ou fenolite com espaçamentos dosfuros em 100 mils;

As Figuras d, e Ilustram uma montagem em barra de terminais; Montagem de circuitos eletrônicos para testes.

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b)

c)

d)

a)

e)

Transferência do layout p/ placa Manual: Caneta especial ou Decalque Silk-Screen (fotolito)

– A tela ou matriz pode ser usado várias vezes, apenas passando o rolosobre a tela, em cima das diversas placas;

Método Fotográfico ou "photoresist“– Processso químico sensível a luz;

Térmico (papel transfer ou couchê): – Manual + impressão em papel com impressora laser ou xerox laser (tonner

forte ou novo) + ferro de passar roupas; Fresa

– Trata-se de uma ferramenta mecânica preparada para fazer a usinagem depeças ou construir peças. No caso de PCI a fresa descasca ou usina asuperfície da placa de cobre. Para a construção em uma trilha de cobre, éretirado uma duas linhas laterais de cobre, permanecendo a parte centralem forma retangular. A parte de cobre que permanece na PCI constitui-seem trilhas de cobre, unindo-se até a ilha dos pads.

Processo Industrial (com arquivos exportados)– Os layers são depositado separadamente, seguido de uma camada de

isolante, conforme a quantidade de layers.

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Exportar arquivo para padrão industrial

Os softwares normalmente permitem a impressão (processomanual) e exportação de arquivos para diversos formatos:

– Bitmap (.bmp); - Metafile (.emf) ;– Dxf (.dxf) ; - Postscript (.eps) ;– Vector File (.hgl) ; - pdf; etc

Arquivos Gerber– É um formato de exportação de arquivo. Trata-se de um formato de arquivo

padrão da indústria de placas de circuito impresso (uso nas CNCs).– Neste arquivos são armazenadas de forma ordenada várias informações

sobre a sua placa: de cada layer, tipos de furos, locais de furação,silkscreen, entre outros.

– Podem ser abertos por qualquer programa visualizador/editor de Gerber,como o gratuito View Plot.

– Os arquivos gerber gerados devem ser os seguintes:• *.TOP ou *.GTL : Camada de cobre superior• *.BOT ou *.GBL : Camada de cobre inferior• *.GTS : Máscara de Solda superior (Solder resist)• *.GBS : Máscara de Solda inferior (Solder resist)• *.GTO ou *.OVL : Silkscreen superior• *.GBO ou *.BVL: Silkscreen inferior• *.TXT ou *.DRL : Arquivo de furação

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Processo Térmico p/ Transferência da impressão para a PCI

• Confecção manual com impressão em papel transfer ;• Uso do ferro de passar roupas

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Alternativas ao papel transferCusto x qualidade

•Papel fotográfico Glossy: a transferência do toner do papel para a placa decircuito impresso é perfeita e fácil, porém temos como problema, esse papelé caro e não suporta muito calor (restringe ao uso de impressora jato detinta);•Transparências para impressora laser, que é um plástico que resiste aaltas temperaturas, e por ser bem liso transferem bem o toner para a PCI;•Papel de Poliéster ou o Papel Vegetal (sempre imprimindo no lado maisliso e escolhendo papeis de suportem alta temperatura, ou seja quase todos);•Papel Couchê (revistas como Veja, Info, etc.): inclusive você pode utilizarfolhas dessas revistas e imprimir sua placa de PCI nela;•Etiquetas auto-adesivas, um papel encerado e bem liso e quandoimprimimos neste lado o toner transfere totalmente para a placa virgem;•Papel Transfer: ideal para esse tipo de serviço;•Papel sulfite: repare que mesmo no papel comum ele tem um lado mais lisoque o outro, imprima sempre do lado mais liso;

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Alternativa ao percloreto de ferro

– O percloreto de ferro castiga muito a ecologia;– Pode ser substituído pela mistura química acima.

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Alaternativa ao percloreto de ferro Fórmula:

– 5 partes de água oxigenada 130 Vol (Peróxido de Hidrogênio), aser adquirido em casa de produtos para cabeleireiro;

– 3 partes de ácido muriático (HCL a 20% + outros componentes).– 2 partes de água da "torneira“;– 1 recipiente plástico ou cerâmico para por a solução e a placa.

Preparação:– Coloque primeiro a água da "torneira“;– Depois a água oxigenada;– E por último vá adicionando o ácido muriático, aos poucos, e

devagar, pois pode gerar reação exotérmica (calor); Cuidados:

– O limpa piso ou ácido muriático são diluídos, mas mesmoassim muito cuidado!!! Afinal é ácido e você pode semachucar, use luvas de borracha e óculos de proteção.

– A água oxigenada também requer cuidados, se cair na pele,queima e mancha, na roupa e móveis desbota.

– Se possível usar avental impermeável também;19 /50

Placa após transferência A transferência ocorre com o papel glossy é prensado sobre a placa,

com o toner encostando no cobre, e utilizando-se um ferro de passarroupas a 100 oC, por aproximadamente 20 segundos.

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Neste caso a impressão não precisa ser negativa. Ou seja, as trilhasdevem ficar pretas e o fundo da placa ficar branco;

Normalmente é necessário fazer acabamento com caneta deretroprojetor em trilhas que o toner saiu ao retirar o papel;

Transferência para PCI de baixo custo

Preparação:– Sobrepor 2 ou 3 folhas de impressões iguais, p/ garantir o preto contínuo (use a

cola super bonder). Opcionalmente utilize impressora laser em qualidade máxima;– Limpar o cobre (com palha de aço), lave com detergente, enxugue e seque com

secador de cabelo;– Prepare a emulsão em um local com iluminação fraca e indireta. Não é necessário

ficar na escuridão e mesmo uma luminária de mesa com uma luz fraca e voltadapara outro lado. Isto não afetará a emulsão.

– Use 5 gotas de sensibilizante para cada 3ml de emulsão (meia tampa de garrafapet). Use um tubo plástico de remédio em gotas para dosar o sensibilizante, já queele não vem em frasco com gotejador (use luvas plásticas, se possível);

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Material necessário:• Emulsão fotossensível para Silk-Screen e respectivo

sensibilizante ou Cola branca a base de PVA, lavável (tipoTenaz lavável), que também funciona bem e pode sercomprada em quantidade menor.

• Secador de cabelos;• Pincel de cerdas macias 12mm (CONDOR 12);• Rolo de espuma pequeno, 40 mm• 2 placas de vidro iguais c/ dimensões maiores que a PCI;• Fita crepe e cola super bonder;• Álcool comum e algodão;• Papel transparência foscas p/ impressora J Tinta com layout

impresso negativo (fundo preto e trilhas brancas);• Expositora para revelação (Lamp. 500W com refletor) ou

opcionalmente o sol quente).


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Preparação (cont.):a) b) c)

d)e)

f)

a) Aplique a emulsão na placa;b) Use presilhas ou fita crepe para prender a placa entre os vidros;c) Agora poderá acender a luz do local e proceder à foto-impressão;d) Depois de colocar a PCI na água, faça movimentos suaves com o rolo de

espuma, mantendo a placa sempre molhada;e) Remova toda a emulsão e enxague cuidadosamente com mais água limpa;


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Preparação (cont.):– Com cola tenaz, use duas gotas de sensibilizante. Isso dá para uma placa de

15x15cm ou mais. Misture bem e devagar para não fazer muita bolha.– Aplique a emulsão na placa com o pincel fazendo movimentos contínuos de um

lado ao outro para não ficarem marcas de pinceladas no meio da placa. Vádistribuindo mais emulsão até que fique uma camada homogênea por todasuperfície.

– A camada de sensibilizante deve ficar ligeiramente grossa para que fique maisresistente e não saia no momento da corrosão. É possível fazer a aplicação emduas camadas, aguardando a primeira secar e aplicando outra. Isso garante umamelhor distribuição do sensibilizante.

– Ainda no ambiente escurecido seque bem a placa com o secador de cabelo nocalor médio, cuidando para não aquecer demais, pois o sensibilizante é sensívelao calor e também pode levantar bolhas. O ideal é a secagem lenta em local semiluminação e bem ventilado. Tenho usado o secador de cabelos para apressar oprocesso, mas isso pode acarretar alguns problemas já que o calor pode reduzira ação do sensibilizante. A pressa é o grande inimigo deste processo.

– Pegue o fotolito e coloque sobre a placa preparada com a tinta voltada para aplaca.

– Coloque a placa com o fotolito entre os dois vidros e use presilhas ou fita crepepara prendê-los firmemente sem obstruir a face do circuito;

– No Sol forte do meio dia o tempo será de três minutos aproximadamente, porémo Sol varia conforme a condição atmosférica e o horário e aí só a experiência irádeterminar o tempo correto, por isso gosto de usar luz artificial porque, além defuncionar a qualquer hora, terá sempre o mesmo tempo de exposição.Recomenda=se uma lâmpada alógena de 1000w do tipo usado em filmagens eexposição da placa por 1 minuto, à distancia de 40 cm.


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Preparação (cont.):

– Depois de exposta a placa a luz, a mesma pode ser retirada do vidro e o fotolitoou transparência ser removido com cuidado;

– Tome cuidado para não expor a placa sem o fotolito à luz forte por muito tempo,pois a emulsão entre as trilhas ficará endurecida e não sairá na revelação.

Revelação da placa:– Coloque a placa em uma vasilha com água, observe como a emulsão que não foi

exposta (debaixo das trilhas), vai embranquecendo;– faça movimentos suaves com o rolo de espuma mantendo a placa sempre

molhada;– Vá verificando se existe resíduo de emulsão entre as trilhas e após a remoção de

todos eles, a placa já pode ser enxaguada cuidadosamente com mais água limpa(evite colocar debaixo da torneira, pois o jato poderá remover trilhas);

– Seque muito bem a placa com o secador de cabelos e verifique em uma luz fortese está tudo certo. Pequenos reparos nas trilhas podem ser feitos com caneta deretro-projetor antes da corrosão.

– Uma dica que ajuda a endurecer a emulsão para que não saia na hora dacorrosão é passar um algodão embebido em sensibilizante puro sobre as trilhasdepois de reveladas e secas, depois enxágue, exponha à luz forte e deixe secarbem antes de corroer.


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Placa final depois da corrosão em ácido percloreto de ferro; Esta técnica é resultado do aprimoramento e da adaptação de algumas

técnicas já conhecidas, e da experiência em laboratório fotográfico ecomputação gráfica, e que permite em poucos minutos, o preparo da placae a confecção do fotolito para produzir placas com trilhas de até 0.20 mmou 8 mils de espessura;

Esta espessura de trilha permite passar duas trilhas entre as ilhas dosterminais de um CI, e com qualidade que irá surpreender qualquer amador.:

Usinagem da PCI com fresa O processo de usinagem é uma alternativa ao processo

anterior. Neste o cobre removido é somente para isolar as trilhas e pads. No processo anterior, o cobre não desejado deve ser

completamente removido, ao contrário deste; Normalmente as fresas utilizam o padrão de arquivos gerber; Portanto, neste processo não há necessidade de gerar fotolitos.

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PCI’s caseira (manual) Elaboração do esquemático; Elaboração do Layout dos componentes, utilizando-se papel e

grafite; Transferência manual do desenho para a placa:

– Corte a placa de fenolite, deixando uma folga de 1cm, em relação ao layout;– Limpe a placa com bombril ou palha de aço, água e sabão;– Na toque na superfície de cobre, depois de limpo;– Posicionar o layout (espelhado) sob a placa, para fazer a furação na placa, e

fixar o desenho sobre a placa com fitas adesivas;– Marque com uma ponteira todos os furos dos pads e vias, onde será furada

a placa, e fure em seguida;– Fazer a furação (elétrica ou manual);– Olhando no papel do layout, ao lado da PCI furada, fazer manualmente as

trilhas e pads, no lado do cobre, utilizando-se caneta própria ou do tipodecalque. Tente não passar a caneta sobre um mesmo ponto mais de umavez;

– Prepare a solução de Percloreto de Ferro, ácido para fazer a corrosão docobre em banho maria, na temperatura de 50 oC, em vasilhame plástico;

– Em seguida, coloque a placa boiando sobre o percloreto, com a face para baixo, ou mergulhe a placa com a face para cima. Na segunda opção é necessário agitar constantemente a solução. Sugere-se uso de um furo no canto e linha de anzol para ficar segurando e movimentando a PCI;

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Cont. Transferência manual do desenho para a placa (Cont.):

– Fique atento à conclusão da corrosão (sempre retire p/ olhar);– A reação com o cobre diminui o poder de corrosão do percloreto, que deve ser

substituído periodicamente;– Retire a placa, lave, seque e limpe com palha de aço;

Aplicar uma solução de BREU em álcool, usando bolinhas dealgodão. Não passe duas vezes no mesmo lugar.

– O Breu protege contra oxidação e auxilia na soldagem;– Opcionalmente, poderá usar iodeto de prata ou Pratex, em todo o lado de cobre.

Use um pincel ou algodão para passar estes produtos; Secar a quente: forno ou ferro de passar roupa com baixa

temperatura; Com o multímetro, conferir todas as trilhas (testes de continuidade e

curto-circuito entre trilhas próximas). Se for o caso, use estilete paratirar curtos e solda, para refazer trilhas;

Inserir todos os componentes na Placa; Conferir a vista superior, já com os componentes, com a impressão

da camada de silkscreen; Proceder a solda dos componentes e testes da PCI.

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Material envolvido na Confecção Placa: fenolite ou de vidro; Percloreto de ferro: cuidado que mancha as

mãos e roupa; Solução de breu em álcool: Encher um vidro

com breu pulverizado ou em pó, misturadocom álcool de farmácia, formando um melado;

Caneta própria ou de retroprojetores, oudecalques;

Vasilhame de plástico para dissolver o ácido; Furadeira manual ou elétrica com broca de

1mm; Multímetro e material para solda.

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PCI’s pelo processo industrial Utilização de ferramentas de software:

– Editor: símbolos, pattern, pads, componentes, etc;– Bibliotecas: símbolos, pattern, componentes, etc;– Operações com arquivo: abrir, editar, salvar e

imprimir;– CAM – permite a interface direta com a máquina

para fazer a PCI, incluindo a furação; Outras características:

– furo metalizado;– máscara de solda Verde em todas as camadas;– pads estanhados;– Vias menores e com furos metalizados– silkscreen em ambos os lados;– etc,.

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Empresas especializadas: PCI’s A partir do esquemático, elaboram o layout da PCI

e já confeccionam as placas; A partir do Layout da PCI, enviado via arquivo

(padrão gerber), confecciona-se a placa; Características:

– Trabalham com multi-layer. As placa motherboard atuaispossuem 5 layers ou mais;

– Tratamentos químicos em tanques de decantação (asvezes uma placa passa por até 20 tanques diferentes)

– Bateria de testes: temperatura, umidade, choquestérmicos, etc;

– Trabalham com trilhas finas e podendo ser projetadascom espessuras e alturas de trilhas diferentes.

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Como dimensionar as trilhas

Unidade: mm oumils?

100mils = padrão– Protoboard– CIs

100mils = 0,1” Grid recomendado:

– 100mils– 50mils

Regras pararouteamento vaidepender se aconfecção serácaseira ou industrial.

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Quantidade de Layers (camadas)

Face simples: Layer botton Face dupla: layer botton + layer topMultilayers: layer botton + layer top +

camadas intermediárias.

Face dupla: Substrato + 2 camadas de cobre 33 /50

Furos metalizados

(a) Furo não metalizado (b) Furo metalizado

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Identificação das partes

1. Verniz isolante (Layer top mask)2. Trilha coberta com verniz (Layer top)3. Pad com furo metalizado (layer top);4. Legenda de componentes (Layer top silk)5. Substrato isolante

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PCI com múltiplas camadas

Layer top: lado doscomponentes (parte decima);

Layer botton: lado de baixo; Layer top mask: verniz

isolante do lado doscomponentes;

Layer botton mask: vernizisolante do lado debaixo;

Layer top silk: legenda dolado dos componentes;

Layer botton silk: legendado lado de baixo;

Camadas internas Drill: arquivo para

furação.

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PCI com múltiplas camadas

Camadas internas: Inner / Plano de Terra e Plano de Vcc

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Vias

São utilizadas para conexões entre trilhas de camadas oulayers diferentes:

Blind vias São definidas como aquelas vias que

começam em uma camada externa, mas terminaem uma camada interna;

buried vias São definidas como aquelas vias que existem

apenas entre as camadas interiores e não começarou terminar em uma camada externa;

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Camadas da PCIExistem algumas outras camadas importantes em seu PCB,além das camadas de cobre, que são:

Silkscreen Contém o contorno dos componente e designadores (C1, R1, etc), e texto livre

(normalmente tem cor branca);

Solder Mask A máscara de solda em geral cobre tudo, exceto pads e vias, e tem cor verde;

Mechanical Layer Não faz parte de seu projeto PCB real, mas é muito útil para dizer o

fabricante PCB como você deseja que sua placa seja montada;

Keepout Define áreas em sua placa que você não quer roteamento (automático ou

manual). Isso pode incluir áreas de espaço livre em volta dos furos demontagem ou de componentes de alta tensão, por exemplo.

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Camadas da PCI Layer Alignment

Regras de alinhamento em cada camada para as trilhas, silkscreen, máscara desolda e furos. Se você não permitir isso no seu projeto,e fazer o seu tolerâncias muito fina, você pode acabar em apuros.

Netlists O arquivo de netlist pode ser gerada por seu pacote esquemático. Este arquivo contém a descrição de todos os nós do circuito, bem como, as

caraterísticas de cada componente; O pacote PCB pode então importar esse arquivo netlist e pode carregar

automaticamente da biblioteca, todos os componentes do projetoda placa, em branco, atribuindo um nome de "net" para cada um dos pinos

de seu componente, que posteriormente será utilizado no roteamento;

Rats Nest Estes ninhos de ratos são essenciais para placas grandes. Cada linha desaparece

quando se completa a ligação da trilha entre os pinos dos componentes;

Design Rule Checking (DRC) Permite que se cheque as regras de concepção de projeto. Exemplo: distância

mínima entre trilhas, entre trilha e pad, entre trilha e corte da PCI, etc.

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Como fazer blindagens?

É necessária para uma trilha longaconduzindo um sinal, ou em circuitossensíveis de alta freqüência ou nos circuitosdigitais de alta velocidade;

Métodos:– Duas trilhas que corram paralelas (uma de cada

lado) ligadas ao negativo ou terra do circuitoservem de blindagem.

– Uma área cobreada que envolva (sem tocar) oterminal de entrada de um amplificador sensível,estando ligada ao terra do circuito, pode servir deblindagem.

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Como reduzir capacitâncias parasitas?

O que são?– A proximidade de uma trilha de outras trilhas ou

de grandes regiões cobreadas pode implicar naintrodução de capacitâncias parasitas noscircuitos.

O que causam?– Estas capacitâncias podem ser responsáveis por

oscilações, perdas ou mesmo instabilidades defuncionamento.

Soluções:– as trilhas que transportam sinais devem ficar

longe das demais e/ou serem curtas.– Um bom planejamento das placas possibilita a

utilização de trilhas curtas para os sinais.42 /50

PCI’s de circuitos de alta frequência? Trilhas compridas significam indutâncias parasitas

enquanto, trilhas próximas significam capacitânciasparasitas.

Indutâncias parasitas e capacitâncias parasitaspodem afetar o funcionamento de circuitos de altasfrequências.

O projeto de circuitos que trabalhem com sinais dealta frequência deve prever a utilização de trilhascurtas para os sinais e blindagens em alguns casos.O valor da indutância entre trilhas depende dadistância entre elas e do seu comprimento. As curvasacentuadas também devem ser evitadas, pois umacurva em 90 graus significa uma bobina de 1/4 deespira com uma indutância que pode afetarsensivelmente um circuito de alta frequência.

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Possíveis falhas na PCI? a) Interrupções na trilha ou estreitamento

– Fazer uma ponte de solda; b) Irregularidades

– Fazer uma ponte com um pedaço de fio ou soldano local em que isso ocorrer.

c) Falta de trilha– se você esqueceu uma trilha no seu projeto, não

se desespere: substitua-a por um pedaço de fiocomum, ligando os pontos desejados diretamentenos terminais dos componentes.

d) Trilhas em curto– use uma lâmina afiada para remover a parte que

está em curto com muito cuidado, para que oproblema seja eliminado completamente.

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Como escolher a solda?

A solda ideal para trabalhos eletrônicos é a60/40 (60% de estanho e 40% de chumbo).Dê preferência à solda sem resina, já que aresina em alguns casos é corrosiva, podendoafetar o componente e a própria placa decircuito impresso.

A solda pode ser adquirida a metro, emrolinhos ou tubinhos ou carretéis com 1 kg.

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Como montar componentes SMD? Os componentes SMD são colados do lado cobreado

da placa e depois soldados. Sua forma é tal quepossibilita a montagem por meio de máquinas degrande velocidade. Os amadores podem usar taiscomponentes, mas a montagem é dificultada pelo seutamanho. Além do uso de pinças e de um ferro componta muito fina, o montador tem ainda dificuldadeem obter os componentes.

A troca de componentes numa placa para reparospode ser feita dessoldando-se os terminais e depois,arrancando o componente com um alicate. O novopode ser colado no mesmo lugar com uma gota dequalquer cola forte e depois soldado.

Em alguns casos, quando há espaço, é possível usarum componente convencional em lugar do SMD.

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Software p/ elaboração de PCI’s Vários Fornecedores (concorrentes):

– Orcad, Altium, Protel, Proteus, Multisim, etc. Conceitos Básicos:

– pad, trilha, mils, nó, pattern, layers, refdes, etc Versões x Sistemas Operacionais; Bibliotecas de componentes:

– Fornecidas com a ferramenta– Fornecidas pelos fabricantes de Componentes– Novos componentes, adicionados pelos usuários

Roteamento: manual x automático; Padrões de arquivos: netlist; Impressões: CAN, ploters, impressoras, etc. Instalação do programa: requisitos mínimos.

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Netlist x Gerber Arquivo Netlist é um arquivo gerado pelas

ferramentas de softwares de PCI, no formato texto,para descrever o projeto da PCI. Normalmentepossuem 3 partes (não existe um padrão):– Descrição do projeto: data, nome, empresa, etc;– Descrição de cada componente usado no projeto;– Descrição de todos os nós, informando para cada

nó, quais os pinos que pertencem ao mesmo.• Ex: nó 00005: CI2-5, R2-2, K3-1

– pino 5 de CI2, pino 2 de R2, pino 1 de K3

Arquivos Gerber são arquivos textos, padronizados,que descrevem todo o projeto da PCI, para seremenviados para as empresas especializadasfabricarem a PCI.

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Dicas finais sobre PCI’s A placa tem furos de fixação? Os furos estão com tamanhos

apropriados e posicionados corretamente? Todos os componentes polarizados como por exemplo,

capacitores eletrolíticos estão com a serigrafia (lado doscomponentes), indicando um sinal de +?

A placa está identificada com um código (part number) paraidentificar especificamente este projeto, dentre vários outros quesua empresa comercializa?

Componentes grandes estão separados por uma distânciaapropriada de outros componentes?

Existe espaço para os dissipadores de calor, para os reguladoresde tensão e transistores de potência?

Todos tamanhos dos diâmetros dos furos são suficiente? Se existem pontos de teste, os mesmos, estão identificados na

serigrafia? Os textos de serigrafia estão em lugares aceitáveis? Conectores estão nas extremidades da PCI?

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intodução a pci

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