Novas dicas para o projeto de montagem de PCB em 2025?

Resumo

projeto de montagem de pcb é o procedimento de planejar e especificar como componentes digitais serão colocados e soldados em uma placa de circuito impresso (PCB) para criar um circuito eletrônico funcional.

Considere desta forma:

• Uma PCB nua se assemelha a um mapa da cidade com lotes inteiros vazios e estradas desenhadas nele.
• projeto de montagem de pcb é o plano abrangente de construção para essa cidade, decidindo quais edifícios (elementos) ocorrem em quais lotes inteiros, como eles devem ser orientados e quais máquinas e procedimentos são necessários para construir toda a cidade com sucesso e confiabilidade.

A placa final, habitada, é chamada de PCBA (Montagem de placa de circuito impresso).

O que o projeto de montagem de pcb envolve?

O layout de montagem de PCB não é uma etapa solitária, mas um procedimento totalmente natural que conecta o vazio entre um layout de circuito acadêmico e um item físico e fabricável. Envolve várias etapas e considerações cruciais:

1. Estilo esquemático

Este é o plano lógico. É um layout que revela todos os componentes (resistores, capacitores, circuitos integrados e assim por diante) e como eles estão eletricamente conectados entre si utilizando símbolos.

• Responde: “O que precisa ser vinculado ao quê?”
• NÃO responde: “Onde essas peças ocorrerão fisicamente na placa?”

2. Opção de componente e custo de materiais (BOM).

Esta é a “lista de compras” para o circuito. Para cada componente no esquema, o designer escolhe um componente físico específico. Isso inclui escolher:.

• Tipo de plano: Por exemplo, um pequeno resistor de montagem em superfície 0402 vs. um enorme resistor through-hole.
• Fabricante e número da peça: Garante que a peça apropriada com os requisitos ideais seja comprada.
• Impacto: O padrão físico de pads na PCB ao qual o componente certamente será soldado.

O BOM é um registro crítico para compras e produção.

3. Formato de PCB.

É aqui que o esquema é convertido diretamente em um layout físico. Utilizando um programa de software específico (como Altium Developer, KiCad ou Eagle), o desenvolvedor:.

• Define a forma e o tamanho da placa: As medições físicas da PCB.
• Coloca elementos: Configura os componentes físicos na placa. Esta é uma etapa importante na configuração do estilo.
• Roteia traços: Desenha os “cabos” de cobre (traços) que conectam os elementos de acordo com o esquema.

4. Estilo para “X” (DFX).

Este é o núcleo de ótimo configuração de estilo. Significa projetar com o objetivo de conclusão em mente. Um dos aspectos mais cruciais são:.

• Estilo para Fabricabilidade (DFM): Garante que o estilo possa ser criado com precisão e com um alto rendimento.
• Exemplo: Os traços de cobre e os espaços entre eles são largos o suficiente para que as ferramentas do produtor os desenvolvam sem erros?
• Estilo para Montagem (DFA): Garante que os elementos possam ser colocados e soldados de forma rápida e automática na placa. Isso é vital para a automação.
• Exemplo: Os componentes são espaçados o suficiente para que o bico do dispositivo pick-and-place possa colocá-los sem encontrar peças próximas? Todos os elementos semelhantes são orientados paralelamente para minimizar a rotação da cabeça do equipamento?
• Layout para Teste (DFT): Garante que a placa construída final possa ser examinada para confirmar se funciona corretamente.
• Exemplo: Existem “fatores de teste” específicos incluídos na placa onde as sondas podem determinar as tensões para detectar problemas?

Considerações importantes no projeto de montagem de pcb.

Um desenvolvedor deve presumir como um robô de linha de montagem. Aqui estão os detalhes funcionais em que eles se concentram:.

1. Posicionamento do elemento: .
2. Folga: Mantendo espaço adequado entre os componentes.
3. Orientação: Endireitar os componentes (particularmente os polarizados, como diodos e alguns capacitores) corretamente. Agrupar peças semelhantes ajuda a acelerar a configuração computadorizada.
4. Gerenciamento térmico: Posicionar peças que geram calor onde elas podem dissipar o calor de forma eficiente, frequentemente longe de componentes sensíveis ao calor.
5. Tailing: Permanecer claro ao colocar pequenos componentes atrás de altos, o que pode causar problemas de soldagem durante o processo de refluxo.
6. Modernização da montagem: .
7. Tecnologia de montagem em superfície (SMT): As peças são colocadas diretamente externamente na placa. Isso é utilizado para a maioria dos eletrônicos contemporâneos devido à sua pequena dimensão e adequação para automação.
8. Tecnologia de furo passante (THT): Os componentes têm fios que passam por aberturas na placa e são soldados do outro lado. Isso é usado para componentes que exigem fortes conexões mecânicas, como grandes adaptadores ou capacitores. Muitas placas utilizam uma combinação de ambos.
9. Panelização: .
10. Para automação, várias cópias de uma PCB solitária são comumente fabricadas em uma placa maior chamada “painel”. O design deve incluir atributos (como ranhuras em V ou ataques de mouse) que permitam que as placas individuais sejam separadas de forma rápida e limpa após a configuração.
11. Marcas fiduciais: .
12. Estes são pequenos círculos ou padrões de cobre posicionados na PCB. Os fabricantes automatizados de pick-and-place utilizam câmeras para encontrar esses fiduciais como pontos de referência específicos, garantindo que cada elemento seja colocado com extrema precisão.
13. Máscara de solda e pasta de solda: .
14. Máscara de solda: A camada ecológica (ou de cor diferente) em uma PCB. Evita que a solda faça uma ponte acidentalmente entre dois pads, o que certamente causaria um curto-circuito.
15. Estêncil de pasta de solda: O estilo de configuração gera um aplicativo para desenvolver um estêncil de metal fino. Este padrão é colocado sobre a PCB nua, e a pasta de solda é passada pelas aberturas, depositando-a completamente nos pads onde os componentes serão colocados.
16. Serigrafia: .
17. Este é o texto e os ícones legíveis por humanos impressos na placa (geralmente em branco). Inclui designadores de elementos (R1, C1, U1), marcas de polaridade e logotipos de empresas. É vital para montagem, triagem e reparo manuais.

Por que o projeto de montagem de pcb é tão importante?

• Funcionalidade: Um layout ruim pode resultar em um circuito que não funciona de forma alguma.
• Confiabilidade: Um ótimo layout garante que o item certamente funcionará constantemente ao longo de sua vida útil, mesmo sob tensão.
• Custo: Escolhas inteligentes de layout de montagem (por exemplo, utilizar peças típicas, fazer para automação) podem reduzir consideravelmente os custos de produção.
• Tempo de lançamento no mercado: Um layout que é simples de fazer e examinar pode ser gerado muito mais rápido, obtendo o produto para comercializar antes da concorrência.

Perguntas comuns sobre SMD vs THT na configuração de PCB

Resumo

projeto de montagem de pcb é a arte e a ciência de transformar uma ideia digital diretamente em um item físico, funcional e fabricável. É uma disciplina crucial que afeta diretamente o custo, a qualidade superior e o sucesso de praticamente todas as ferramentas digitais do mundo. mundo.