montagem de pcb

Montagem de PCB

Na língua inglesa é Printed Circuit Board (PCB), mas no Brasil, é conhecida como Placas de Circuito Impresso (PCI). No mundo da eletrônica ela é amplamente utilizada e pode ser considerada o mais importante componente eletrônico porque tem a função de integrar todos os outros no mesmo circuito elétrico. Ela contém as determinações de um circuito de acordo com a forma que é traçado o caminho pelo qual a corrente passará, resumidamente, um circuito eletrônico é um conjunto de componentes agrupados sobre uma placa previamente projetada.

O desenho das placas é um documento chamado Gerber, é um formato vetorial ASCII aberto para projetos de placas de circuito impresso. É o padrão de fato usado pelo software da indústria de PCB para descrever as imagens da placa de circuito impresso: camadas de cobre, máscara de solda, legenda, dados da broca, etc.

Podemos comparar esse formato com um fotolito em gráficas, ele contém a matriz e desenho de como será a PCB para fabricação em grande escala e posterior montagem da PCB. É nessa montagem que são posicionados e soldados todos os outros componentes, tais como: soquetes, processadores, capacitores, resistores, varistores, conectores, terminais, centelhador a gás, etc.

Um pouco da história das placas eletrônicas

Montagem de pcb

As primeiras PCB’s foram produzidas por volta de 1943, de acordo com descobertas, as placas foram desenvolvidas para fins militares inicialmente, devido a grande maioria dos sistemas de inteligência até então serem de grande utilização dos mesmos, os militares precisavam delas para seus rádios de comunicação, para melhora do contato em qualquer situação crucial. Antes do desenvolvimento da PCB, os circuitos eram compostos pelos componentes soldados nos seus próprios terminais, esse método ficou conhecido como aranha, devido a sua própria aparência.

Antes mesmo de qualquer especulação sobre as placas, o engenheiro austríaco Paul Eisler foi considerado o desenvolvedor das placas devido alguns registros de seus estudos, a grande maioria das pessoas afirmam que ele foi o criador do sistema, um pouco antes, em 1925 houve mais um registro sobre o assunto, sendo ele de Charles Ducas. Ele acreditava que se depositasse um pouco de tinta condutiva sobre um substrato isolante, obteria o fenômeno nomeado “Circuito Impresso”. Depois de algum tempo, especificamente depois da segunda guerra mundial, as mesmas passaram a serem usadas em tarefas mais comuns como sistemas transistorizados, e tarefas mais voltadas a sistemas comuns.

Como é feita a PCB?

Montagem de PCB

Atualmente as placas são mais utilizadas em aparelhos eletrônicos, na construção de circuitos integrados, as PCB’s são muito úteis, devido a sua forma de fabricação minuciosa, anteriormente de princípio era utilizado um material chamado fenolite, que consiste em uma placa isolante, nome ao qual era conhecida a marca que fabricava as chapas. Elas carregam uma mistura de resina fenólica com um pequeno toque de papel picado ou serragem de madeira, como depois de certo tempo o material começou a apresentar problemas, foram aperfeiçoadas com tipos de materiais mais resistentes e confiáveis. Primeiramente foi desenvolvido uma placa com fibra de vidro e resina epóx, essas placas são uma ótima escolha devido a capacidade de utilizar várias camadas diminuindo o tamanho do circuito, também existe a placa que faz junção com fenolite e fibra de vidro, e por último temos a de metalcore, a base de alumínio ou cobre revestido por um material isolante.

Já a forma como são fabricadas, começa através do desenvolvimento de um esquema elétrico via software, que consegue realizar uma simulação de como vai funcionar o circuito e a visualização da placa em 3D. O software é responsável por gerar um documento em forma de desenho, Gerber, que define o caminho por onde a corrente percorrerá, esse processo foi nomeado de ‘’trilhas’’. Essas trilhas podem ser feitas apenas com uma das faces, face simples, em ambos os lados ou seja, uma dupla face ou até mesmo em camadas internas que são chamadas de multicamadas, que por sua vez cada uma dessas camadas são conhecidas como layer.

Tipos de montagem de PCB

Montagem de PCB

Existem dois tipos de montagem de PCB:

  1. Montagem SMT (Surface Mounting Technology) Montagem que utiliza componentes SMD (Surface Mounting Devices)
  2. Montagem THT (Through Hole Technology) Montagem que utiliza componentes PTH (Pin Through Hole)

A montagem de PCB PTH, é aquela onde os terminais dos componentes são inseridos em furos da PCB e soldados do lado oposto, geralmente é um processo manual. Já a montagem de PCB SMD é realizada sem necessidade de furos, os componentes são posicionados milimetricamente por máquinas e soldados sobre a superfícies da PCB.

A  SMD necessita de uma montagem mais ágil e precisa, devido ao procedimento ser realizado grande parte por máquinas, já que os componentes são difíceis de ser manuseados por pessoas, pois são de um tamanho muito pequeno. A primeira etapa do processo é aplicar uma pasta de solda através de uma printer, ou seja, uma impressora por meio de um stencil, que é uma chapa de metal com aberturas precisas nos locais em que a pasta deverá ser depositada. A pasta é uma composição química que serve para fixar o componente que será inserido na placa através da máquina de inserção, que coleta o componente do rolo e coloca em cima da pasta que foi depositada sobre a placa, isso é realizado devido a sucção feita por um ar comprimido. As posições onde os componentes deverão ser depositados são definidos em forma de parâmetros para a máquina, por meio de um documento  quase sempre em formato TXT. Realizada a inserção a próxima etapa será a refusão, onde a placa passará por uma temperatura altíssima para fundir a pasta de solda e realizar a conexão dos terminais dos componentes com a área de solda da placa. E para finalizar esse processo, é realizada a inspeção. AOI (Automated Optical Inspection) ocorre através de uma programação feita com a placa modelo, para realizar a comparação com o material produzido.

Já o procedimento realizado para montagem de PCB PTH é um pouco diferente, nesta montagem são inseridos manualmente os componentes na placa em células, postos ou linhas de produção com esteiras. As placas são postas sobre os paletes, logo depois são colocados sobre a esteira da máquina de solda, onde a placa ganhará uma camada de fluxo de solda e passará sobre um tanque de estanho, em formato de onda, que terá a finalidade de soldar os componentes inseridos. Esse tanque pode ser composto por dois tipos de solda, com estanho de chumbo ou a Lead Free, sem chumbo. Logo após passar por um período de resfriamento, as placas passam pelo processo de inspeção visual, ou até mesmo testes.

Como contratar montagem de PCB

Montagem de PCB

Atualmente a Cromatek oferece dois tipos de contrato para realizar montagem de PCB, são eles Labor, nesse método o cliente é responsável pela logística e fornece todos os componentes necessários para abastecer a linha de montagem. Já o outro método é o chamado TurnKey, onde a Cromatek se responsabiliza por toda a logística, abastecimento, estocagem e montagem da PCB garantindo todos os componentes na linha de montagem das placas e sua reposição mensal. O método Turn Key, é considerado o mais vantajoso para ambos os lados, especialmente se a empresa responsável pela montagem tem uma infraestrutura preparada para todo o processo. Junto com a Cromatek, você consegue escolher qual a melhor opção para sua empresa, já que somos referência em montagem de placa. Venha fazer uma visita e conhecer nossa estrutura.

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