Seu guia definitivo para terminologia PCB e PCBA

Você já se sentiu perdido ao ouvir termos como 'FR4', 'arquivos Gerber' ou 'AQL' em uma discussão de PCB? Imagine isto: você está em uma reunião com fornecedores e eles estão falando sobre 'HDI', 'AOI' e 'conformidade com RoHS'. Você acena com a cabeça, mas não está realmente entendendo. Você não está sozinho. O mundo do PCB está cheio de termos que podem ser confusos.

Este guia está aqui para mudar isso. Nós nos esforçamos para compilar a lista mais completa de terminologia de PCB que você encontrará. Quer você seja um engenheiro, um gerente de compras ou apenas um curioso, este guia é a chave para entender melhor os PCBs.

Termos de fabricação e montagem

Materiais

FR4 (retardador de chama 4)

Este é o material mais comumente usado para substrato em PCBs. É conhecido por sua durabilidade e propriedades resistentes a chamas.

Cobre

Este é o material condutor usado para traços, almofadas e planos no PCB. Ele vem em várias espessuras, geralmente medidas em onças por pé quadrado.

Máscara de solda

Esta é a camada que cobre os vestígios de cobre, proporcionando isolamento e proteção. Geralmente é verde, mas pode vir em outras cores.

Serigrafia

Esta é a camada onde os rótulos e símbolos são impressos para indicar o posicionamento dos componentes e outras informações.

Pré-impregnado

Este é um material fibroso impregnado com resina, usado para unir camadas em PCBs multicamadas.

Resina Fenólica

Esta é uma alternativa menos dispendiosa ao FR4, frequentemente usado em produtos eletrônicos de consumo. No entanto, é menos durável e não é resistente a chamas.

Poliimida

Este material é usado para PCBs flexíveis. É conhecido por sua capacidade de suportar altas temperaturas.

Materiais de alta frequência

São materiais especializados utilizados em aplicações de alta frequência, como Rogers ou Teflon.

Solda sem chumbo

Isso é usado em PCBs compatíveis com RoHS para conectar componentes sem usar chumbo, o que é prejudicial ao meio ambiente.

Pasta térmica

Isto é usado para melhorar o contato térmico entre os componentes produtores de calor e os dissipadores de calor.

Alumínio

Usadas principalmente por suas capacidades de dissipação de calor, as placas de alumínio são comumente encontradas em aplicações de LED e fontes de alimentação.

Epóxi reforçado com vidro

Este é um material compósito feito de tecido de fibra de vidro e resina epóxi. É comumente usado em PCBs por sua excelente resistência, baixa absorção de umidade e propriedades elétricas superiores.

Cerâmica

Conhecidas por sua resistência a altas temperaturas e excelente isolamento elétrico, as placas cerâmicas são frequentemente usadas em ambientes com temperaturas extremamente altas.

PTFE (politetrafluoretileno)

Comumente conhecido pela sua marca Teflon, o PTFE é usado em aplicações de alta frequência devido à sua baixa constante dielétrica.

Aramida

Este material é conhecido por sua resistência e é utilizado em aplicações onde a estabilidade mecânica é crucial.

Ouro

Usado em algumas aplicações especializadas por sua excelente condutividade, o ouro é frequentemente encontrado em placas de alta confiabilidade.

Tinta de carbono

Usado para criar uma superfície condutora para teclados, telas sensíveis ao toque e outros dispositivos de entrada.

Resina epóxi

Freqüentemente usado em combinação com outros materiais como FR4 para fornecer integridade estrutural à placa.

Aço inoxidável

Às vezes usado como reforço em PCBs flexíveis para fornecer suporte mecânico.

Processos de Fabricação

Gravura

Este é o processo de remoção do cobre indesejado da placa para formar traços e almofadas. Soluções químicas são frequentemente utilizadas para esse fim.

Perfuração

Furos são perfurados na placa para permitir a montagem de componentes passantes. Os furos são geralmente revestidos com cobre.

Chapeamento

Isto envolve adicionar uma camada de cobre aos furos para criar um canal condutor entre as camadas da placa.

Laminação

Múltiplas camadas de material são fundidas sob calor e pressão para formar uma placa multicamadas.

VIVO

Uma tecnologia especializada usada para construir PCBs multicamadas Build-Up (BUM), permitindo vias internas entre quaisquer camadas.

Perfuração posterior

Uma técnica usada para remover o excesso de cobre dos orifícios revestidos para melhorar a integridade do sinal.

Padrão de Circuito

O layout dos traços de cobre que formam os caminhos elétricos em uma PCB.

Espaçamento entre condutores

A distância mínima permitida entre traços de cobre adjacentes para evitar interferência elétrica.

Peso de cobre

Uma medida da espessura das camadas de cobre em uma PCB, geralmente expressa em onças por pé quadrado.

Via Cega

Uma via que conecta uma camada externa a uma ou mais camadas internas, mas não atravessa toda a placa.

Enterrado Via

Uma via que conecta duas ou mais camadas internas e não é visível das camadas externas.

Par Diferencial

Dois traços próximos que transportam sinais complementares, reduzindo a interferência eletromagnética.

Anel Anular

A área de cobre que permanece ao redor de um furo perfurado, crítica para garantir fortes conexões de solda.

Proporção da tela

A relação entre a espessura do PCB e o diâmetro de sua menor via, um fator importante na fabricação de PCB.

Bola Anti-Soldada

Uma técnica comumente empregada em linhas de Tecnologia de Montagem em Superfície (SMT) para evitar a formação de bolas de solda durante o refluxo.

Fotolitografia

Este é um processo usado para transferir formas geométricas de uma máscara para a superfície de um substrato. É uma parte crucial do processo de gravação na fabricação de PCB, permitindo a padronização precisa da camada de cobre.

Aplicação de máscara de solda

Uma camada de máscara de solda é aplicada sobre o cobre para isolá-lo e protegê-lo, bem como para evitar pontes de solda.

Impressão em serigrafia

Símbolos, letras e números são impressos no quadro para indicar a localização dos componentes e outras informações.

Acabamento de superfície

Um acabamento superficial como HASL ou ENIG é aplicado para proteger o cobre e melhorar sua soldabilidade.

Teste Elétrico

A placa é testada quanto à continuidade elétrica para garantir que não haja circuitos abertos ou curtos-circuitos.

Pontuação e perfil

A placa é cortada em seu formato final e qualquer pontuação necessária é adicionada para facilitar a separação posterior das placas individuais de um painel.

Controle de qualidade

A placa passa por diversas inspeções, incluindo verificações visuais e automatizadas, para garantir que atende aos padrões de qualidade.

Técnicas de montagem

Conjunto

O processo sequencial que envolve a colocação de componentes eletrônicos e acessórios em uma PCB.

Posicionamento de Componentes

Antes da soldagem, os componentes são colocados na placa de acordo com o projeto. Isso pode ser feito manualmente ou por máquinas automatizadas.

Tecnologia de montagem em superfície (SMT)

Este é o método mais comum de anexar componentes a uma PCB. Envolve colocar componentes diretamente na superfície da placa.

Tecnologia de furo passante (THT)

Neste método, os componentes com fios são inseridos em orifícios perfurados na PCB. Esta é uma técnica mais antiga, mas ainda é usada para componentes que precisam suportar tensões mecânicas.

Matriz de Grade de Bola (BGA)

Uma tecnologia de embalagem de montagem em superfície onde os pinos são dispostos em um padrão de grade na parte inferior da embalagem.

Cama de Pregos

Um método de teste que usa um acessório personalizado com pinos acionados por mola para fazer contato elétrico com os pontos de teste em uma PCB.

Impedância Controlada

A prática de projetar uma PCB para garantir que os traços de sinal mantenham uma impedância consistente, melhorando a integridade do sinal.

Guirlanda de margaridas

Um esquema de fiação onde vários dispositivos são conectados em série, um após o outro.

Montagem Mista

Isto envolve o uso de técnicas SMT e THT na mesma placa, geralmente para aplicações especializadas.

Soldadura por refluxo

Este é um processo em que a pasta de solda é derretida para fixar permanentemente os componentes à placa. É comumente usado na montagem SMT.

Soldagem Seletiva

Este é um processo de soldagem onde apenas componentes específicos são soldados, evitando áreas sensíveis ao calor. É particularmente útil para placas que possuem componentes de montagem em superfície e através de furos.

Soldadura em onda

Este é outro método de soldagem, usado principalmente para componentes THT. A placa passa sobre uma onda de solda derretida para fixar os componentes.

Solda manual

Este é o processo manual de soldagem de componentes em uma placa, frequentemente usado para protótipos ou produção em pequena escala.

Montagem Automatizada

Braços robóticos e outras máquinas automatizadas são usados para colocar e soldar componentes, ideais para fabricação em larga escala.

Teste funcional

Além da continuidade elétrica, a placa também pode ser testada para garantir que desempenha corretamente a função pretendida.

Revestimento isolante

Um revestimento químico protetor é aplicado à placa para protegê-la de fatores ambientais como umidade e poeira.

Controle de qualidade

Inspeção Óptica Automatizada (AOI)

Inspeção óptica automatizada, um método de controle de qualidade usado para identificar possíveis problemas de soldagem em PCBs multicamadas.

Inspeção de raios X

Este método de inspeção avançado usa raios X para visualizar as características internas de uma PCB. É especialmente útil para verificar a qualidade de juntas de solda que não são visíveis a olho nu, como aquelas em Ball Grid Arrays (BGAs).

Teste em circuito (TIC)

Isso envolve testar o desempenho elétrico de uma PCB para garantir que todos os componentes estejam funcionando conforme esperado.

Teste funcional

Este é um tipo de teste de controle de qualidade em que o PCB é testado sob condições que imitam a operação pretendida.

Teste de Estresse Ambiental

Isso envolve submeter o PCB a várias condições ambientais, como temperatura e umidade, para garantir sua confiabilidade.

Nível de qualidade aceitável (AQL)

Nível de qualidade aceitável, um padrão usado para avaliar a qualidade das práticas de produção dos fabricantes de montagem.

Inspeção do Primeiro Artigo (FAI)

Esta é uma inspeção inicial de amostra para garantir que todos os processos, documentação e ferramentas sejam capazes de produzir peças que atendam às especificações.

Controle Estatístico de Processo (CEP)

Isso envolve o uso de métodos estatísticos para monitorar e controlar a qualidade do processo de fabricação.

Análise de Modos e Efeitos de Falha (FMEA)

Esta é uma abordagem sistemática para identificar possíveis modos de falha e determinar seu impacto no sistema.

Garantia de qualidade (QA)

Este é o processo de verificar se um produto atende às especificações exigidas e às expectativas do cliente.

Gráficos de controle de qualidade

São gráficos utilizados para estudar como um processo muda ao longo do tempo, auxiliando na compreensão e melhoria da eficiência do processo.

Variedade

Um painel contendo vários PCBs idênticos, frequentemente usado para melhorar a eficiência de fabricação.

Seis Sigma

Este é um conjunto de técnicas e ferramentas para melhoria de processos. Busca melhorar a qualidade dos resultados do processo, identificando e removendo as causas dos defeitos e minimizando a variabilidade nos processos de fabricação e de negócios.

Acabamentos de Superfície

Nivelamento de solda por ar quente (HASL)

Este é o tipo de acabamento mais comum e mais barato, onde a solda derretida é usada para revestir a placa.

HASL sem chumbo

Semelhante ao HASL, mas usa uma liga de solda sem chumbo, tornando-o compatível com RoHS.

Ouro de imersão em níquel eletrolítico (ENIG)

Este acabamento proporciona uma superfície plana e excelente soldabilidade, tornando-o ideal para aplicações de montagem em superfície.

Imersão Prata

Este é um acabamento simples e econômico que oferece boa soldabilidade, mas é sensível ao manuseio e ao meio ambiente.

Lata de imersão

Este acabamento é plano e excelente para componentes de passo fino, mas não é ideal para múltiplos processos de refluxo/montagem.

Conservantes Orgânicos de Soldabilidade (OSP)

Este é um acabamento orgânico que proporciona uma superfície muito plana, mas tem vida útil limitada.

Ouro Duro

Esse acabamento é usado para conectores de borda devido à sua durabilidade, mas é mais caro.

Ouro Suave

Isso é usado para colagem de fios e oferece excelente nivelamento de superfície, mas também é mais caro.

Níquel galvanizado/ouro

Este é um acabamento muito robusto usado em aplicações de alta confiabilidade, mas é a opção mais cara.

Acabamentos Seletivos

São acabamentos personalizados usados em aplicações especializadas, geralmente uma combinação dos acabamentos acima.

Ouro de imersão sobre níquel

Este é um revestimento metálico de duas camadas com uma camada de níquel por baixo do ouro. Ele fornece excelente planaridade de superfície, tornando-o ideal para componentes BGA e de passo fino.

Embalagem e Envio

Sacos antiestáticos

Eles são usados para evitar que a eletricidade estática danifique os PCBs. Geralmente são a primeira camada da embalagem.

Plástico bolha

Isso fornece proteção adicional contra danos mecânicos durante o transporte.

Caixas de papelão

São a camada externa da embalagem e são utilizadas por sua durabilidade e facilidade de manuseio.

Vedação a vácuo

Alguns componentes sensíveis podem exigir vedação a vácuo para evitar a entrada de umidade.

Paletização

Para pedidos grandes, os PCBs podem ser empilhados em paletes para facilitar o manuseio e o envio.

Etiquetas de envio

Eles contêm informações importantes como destino, peso e quaisquer avisos sobre materiais perigosos.

Documentação Aduaneira

Para remessas internacionais, a documentação alfandegária adequada é essencial para garantir que a remessa esteja em conformidade com as leis internacionais.

Métodos de Envio

Vários métodos, como aéreo, marítimo e terrestre, podem ser usados dependendo da urgência, volume e destino.

Monitorando

A maioria dos serviços de remessa oferece opções de rastreamento para monitorar o status da remessa.

Seguro

Para remessas de alto valor, pode ser contratado um seguro para cobrir possíveis perdas durante o transporte.

Verificação de qualidade antes do envio

Uma verificação final de qualidade é frequentemente realizada antes dos PCBs serem embalados para garantir que atendam a todas as especificações.

Envio com temperatura controlada

Este método de envio mantém uma faixa de temperatura específica durante todo o processo de envio. É essencial para componentes sensíveis às flutuações de temperatura, garantindo que cheguem em ótimas condições.

Regulamentação e Conformidade

RoHS (Restrição de Substâncias Perigosas)

Esta norma europeia restringe a utilização de determinados materiais perigosos em produtos eletrónicos.

REEE (Resíduos de Equipamentos Elétricos e Eletrônicos)

Esta é outra diretiva europeia que trata do descarte e reciclagem de lixo eletrônico.

Certificação UL (Underwriters Laboratories)

Esta é uma certificação de segurança fornecida pelo Underwriters Laboratories, garantindo que o PCB atenda a determinados padrões de segurança.

Marcação CE

Esta é uma marca de certificação que indica a conformidade com as normas de saúde, segurança e proteção ambiental para produtos vendidos no Espaço Económico Europeu.

FCC (Comissão Federal de Comunicações)

Esta norma dos EUA trata da interferência eletromagnética de dispositivos eletrônicos.

ISO 9001

Este é um padrão de gestão de qualidade que garante qualidade consistente de produtos e serviços.

Padrões IPC

Esses são padrões amplamente aceitos na indústria eletrônica, abrangendo design, materiais e processos.

REACH (Registro, Avaliação, Autorização e Restrição de Produtos Químicos)

Este regulamento da União Europeia visa melhorar a proteção da saúde humana e do ambiente contra os riscos que podem ser representados pelos produtos químicos.

Minerais de conflito

Isto refere-se às regulamentações relativas ao fornecimento de minerais em zonas de conflito, principalmente em África.

Regulamentações Locais e Nacionais

Dependendo do país, pode haver regulamentos locais ou nacionais adicionais que precisam ser seguidos.

Conformidade com ITAR

O Regulamento sobre o Tráfico Internacional de Armas (ITAR) é um conjunto de regulamentos do governo dos EUA que controla a exportação e importação de artigos e serviços relacionados com a defesa. A conformidade é crucial ao lidar com eletrônicos militares ou relacionados à defesa.

Termos de software de design

Ficou confuso com as siglas e jargões do software de design de PCB? Esta seção tem como objetivo esclarecer os termos comumente usados em ferramentas de software de design de PCB, tornando sua jornada de design mais tranquila e eficiente.

Design Assistido por Computador (CAD)

É o uso de software de computador para auxiliar na criação, modificação ou otimização de um projeto.

Automação de Projeto Eletrônico (EDA)

Refere-se a ferramentas de software usadas para projetar sistemas eletrônicos, como placas de circuito impresso.

Esquemático

Esta é uma representação simbólica de um circuito, mostrando como os componentes estão conectados entre si.

Disposição

Este é o arranjo físico dos componentes da PCB, geralmente representado em um software de design.

Arquivos Gerber

Estes são arquivos de dados padrão usados para fabricar uma placa de circuito impresso.

Lista de materiais (BOM)

Esta é uma lista de todos os materiais, componentes e instruções necessários para a montagem de uma PCB.

Verificação de regras de design (DRC)

Este é um recurso de software que verifica se o design não viola nenhuma regra definida pelo fabricante ou pelos padrões da indústria.

Pegada

Refere-se às dimensões físicas e ao layout dos pinos de um componente, conforme representado no software de design de PCB.

Lista de rede

Esta é uma lista de todas as conexões elétricas entre os componentes de um circuito.

Roteamento

Este é o processo de conectar diferentes componentes em uma PCB por meio de rastreamentos.

Empilhamento de camadas

Refere-se ao arranjo de camadas em uma PCB multicamadas, incluindo camadas de sinal, energia e terra, conforme definido no software de design.

Simulação

Este é um recurso de alguns softwares de projeto que permite simular o comportamento elétrico do circuito antes de ele ser construído.

Roteamento automático

Este é um recurso de software que determina automaticamente os caminhos ideais para conexões elétricas entre componentes.

Importar/Exportar Formatos

Estes são os formatos de arquivo suportados pelo software de design para importar ou exportar designs, como DXF, STEP ou IGES.

Anotações

Estas são notas ou rótulos adicionados ao esquema ou layout para fornecer informações adicionais.

Grade instantânea

Este é um recurso que ajuda a alinhar componentes e traços a uma grade, facilitando o design organizado.

ERC (verificação de regras elétricas)

Este é um conjunto de regras que o software usa para verificar problemas elétricos, como pinos desconectados ou conexões incorretas.

Bibliotecas PCB

Esses são repositórios dentro do software de design onde são armazenados elementos de design reutilizáveis, como pegadas de componentes, símbolos esquemáticos e modelos 3D. Eles aceleram o processo de design, fornecendo um conjunto de elementos predefinidos que podem ser usados em vários projetos.

Componentes básicos

Componentes Passivos

Resistores (R)

Os resistores são os guardas de trânsito do mundo eletrônico, controlando o fluxo de corrente através de diferentes partes do circuito. Eles vêm em vários tipos, como carbono, filme metálico e fio enrolado, cada um com seu próprio conjunto de características. Saber qual tipo usar é crucial para o desempenho geral do circuito.

Capacitores (C)

Os capacitores são como pequenas baterias que armazenam e liberam energia. Eles vêm em diferentes tipos, como cerâmico, eletrolítico e tântalo, cada um com aplicações específicas. Eles são essenciais para tarefas como filtragem de sinal, buffer e temporização.

Indutores (L)

Os indutores são usados para armazenar energia em um campo magnético. Eles são frequentemente usados em fontes de alimentação para filtrar a tensão CA e em circuitos de radiofrequência. Assim como os resistores e os capacitores, eles vêm em vários tipos e tamanhos, cada um adequado para aplicações específicas.

Fusíveis (F)

Os fusíveis atuam como rede de segurança do circuito, interrompendo a conexão se a corrente ficar muito alta. Eles são um componente descartável e precisam ser substituídos depois de cumprirem sua finalidade.

Componentes ativos

Componentes Ativos (AC)

Componentes elétricos que dependem da direção do fluxo de corrente para operar, geralmente amplificando sinais ou atuando como interruptores.

Transistores (Q)

Os transistores são o carro-chefe da eletrônica moderna. Eles atuam como interruptores ou amplificadores e são os blocos de construção dos circuitos integrados. Existem vários tipos como BJT, FET e MOSFET, cada um com seu próprio conjunto de características e aplicações.

Diodos (D)

Os diodos são as vias de mão única da eletrônica, permitindo que a corrente flua em apenas uma direção. Eles são usados em aplicações como regulação de tensão, demodulação de sinal e conversão de energia.

Circuitos Integrados (ICs)

Os Circuitos Integrados são o cérebro da operação. Eles podem realizar uma ampla gama de tarefas, desde simples amplificação em equipamentos de áudio até cálculos complexos em computadores.

LEDs (diodos emissores de luz) (LED)

LEDs são fontes de luz semicondutoras que emitem luz quando a corrente flui através deles. Eles são comumente usados em diversas aplicações, desde indicadores simples até tecnologia de iluminação e exibição.

Reguladores de tensão (VR)

Os Reguladores de Tensão são os guardiões de um circuito, garantindo que a tensão permaneça dentro da faixa desejada. Eles são cruciais em aplicações onde a tensão estável é obrigatória, como em instrumentação sensível.

Amplificadores Operacionais (Op-Amps)

Amplificadores operacionais são componentes versáteis usados em uma ampla gama de aplicações, incluindo amplificação de sinal, filtragem e operações matemáticas como adição e subtração.

Componentes Eletromecânicos

Relés (RL)

Os relés são interruptores operados eletricamente que permitem controlar uma corrente grande com uma corrente menor. Eles são comumente usados em aplicações automotivas e industriais.

Interruptores (SW)

Os interruptores são simples, mas essenciais. Eles abrem ou fecham um circuito manualmente, permitindo ou interrompendo o fluxo de corrente.

Motores (M)

Motores são dispositivos que convertem energia elétrica em movimento mecânico. Eles são frequentemente controlados por PCBs em aplicações como robótica, ventiladores e vários tipos de máquinas.

Conectores (CN)

Os conectores são os heróis desconhecidos de qualquer circuito, fornecendo a interface física entre diferentes componentes ou sistemas.

Osciladores (OSC)

Os osciladores geram um sinal de onda periódico e são cruciais em aplicações como transmissão de rádio e geração de relógio em computadores.

Cristais (XTAL)

Os cristais fornecem a frequência estável que os osciladores precisam para funcionar com precisão. Eles são comumente usados em relógios, rádios e computadores para cronometragem precisa.

Tipos e propriedades de sinais

Corrente Contínua (CC)

Este é um fluxo unidirecional de carga elétrica. É a forma mais simples de eletricidade e é comumente usada em dispositivos operados por bateria.

Corrente Alternada (CA)

Ao contrário da CC, a CA muda de direção periodicamente. É comumente usado em aplicações domésticas e industriais.

Diafonia (CT)

Transferência indesejada de sinais entre canais de comunicação, o que pode causar interferência de sinal.

Constante Dielétrica (DiC)

Um parâmetro que descreve quão bem um material pode armazenar um campo elétrico.

Tensão (V)

Esta é a diferença de potencial elétrico entre dois pontos de um circuito. É o que impulsiona a corrente elétrica através do circuito.

Atual (eu)

Este é o fluxo de carga elétrica em um circuito. É medido em amperes (A).

Frequência (f)

Este é o número de ciclos que um sinal periódico completa em um segundo. É medido em hertz (Hz).

Forma de onda

Isso descreve a forma do sinal elétrico, pois varia com o tempo. As formas de onda comuns incluem ondas senoidais, quadradas e triangulares.

Estágio

Isto descreve a relação de tempo entre duas formas de onda. É crucial em aplicações onde o tempo dos sinais é importante, como em sistemas de comunicação.

Circuito Analógico

Um circuito projetado para processar sinais contínuos e variáveis, em oposição aos sinais digitais que são discretos.

Conclusão

Navegar no mundo dos PCBs pode parecer que você está perdido em um labirinto, certo? É por isso que elaboramos este guia. Temos certeza de que é o mais completo que você encontrará online. Nosso objetivo é capacitá-lo para que você aproveite ao máximo seus projetos de PCB. Precisa de mais ajuda ou tem dúvidas? Não hesite em nos contatar em [email protected].