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Diferentes tipos de PCB

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Quais são os diferentes tipos de placas de circuito impresso

Geralmente, as placas de circuito impresso (PCB) são categorizadas de acordo com o número de camadas, tipo de substrato e frequência. PCB são divididos em PCB de face única, PCB de dupla face e PCB multicamada de acordo com o material. Ao mesmo tempo, o PCB também pode ser dividido em PCB rígido, PCB flexível e PCB rígido-flexível com base no material.

PCB de um lado

O PCB de face única é o tipo mais simples de placa de circuito impresso. A figura abaixo mostra a estrutura de um PCB de um lado. As camadas azul, amarela e verde são o substrato, a camada condutora de cobre e a máscara de solda, respectivamente. No PCB de face única, apenas um lado do substrato é revestido com uma camada de cobre, e esse lado é onde os componentes são conectados eletricamente. O PCB de face única é econômico e fácil de fabricar. Mas tem muitas restrições no projeto do circuito porque os caminhos condutores não podem se cruzar ou se sobrepor. Portanto, o atual PCB de face única é usado apenas para circuitos simples, como brinquedos eletrônicos, calculadoras, etc.

A estrutura do PCB de um lado

Figura 1: A estrutura do PCB de um lado

PCB de dupla face

Ao contrário do PCB de um lado, o PCB de dupla face tem camadas de cobre em ambos os lados do substrato. Enquanto isso, os componentes podem ser anexados em ambos os lados. As tecnologias de furos passantes e de montagem em superfície são amplamente utilizadas para fazer conexões de circuito em ambos os lados.

A estrutura do PCB de dupla face

Figura 2: A estrutura do PCB de dupla face

O chapeado através de furos (PTH) no PCB dupla face funcionar como uma ponte. As paredes dos orifícios de passagem são geralmente revestidas com cobre por um processo de eletrólise para conectar eletricamente os circuitos de um lado ao outro lado. Devido ao aumento da densidade do circuito do PCB de dupla face, o PCB de dupla face é adequado para circuitos mais complexos. Comparado com um PCB de face única, é flexível e compacto. Várias aplicações, como monitoramento de potência e amplificadores, estão usando o PCB de dupla face.

Furos passantes chapeados (PTH) no PCB de dupla face

Figura 3: Orifícios passantes chapeados (PTH) no PCB de dupla face

PCB multicamadas

O PCB multicamada é composto por mais de 2 camadas condutoras, duas das quais estão nas superfícies externas e as camadas restantes são integradas em camadas isolantes. Entre cada 2 camadas está o prepreg, que é uma camada dielétrica e pode ser feito muito fino. O número de camadas no PCB representa o número de camadas de cobre condutoras independentes. Geralmente, as camadas superior e inferior são de PCB de face única e as camadas internas são de PCB de dupla face, todas laminadas juntas sob alta temperatura e pressão para formar uma única placa. Comparado com o PCB de face única e dupla face, o PCB multicamada é bom para circuitos de alta velocidade, como telefones celulares e laptops, e é mais flexível e compacto. A figura abaixo é um exemplo de um PCB de 6 camadas.

A placa de circuito impresso de 6 camadas

Figura 4: O PCB de 6 camadas

No que diz respeito à conexão elétrica entre as diferentes camadas, geralmente é realizada através de vias: chapeadas através de orifícios(PTH), vias cegas e vias enterradas. Orifícios passantes chapeados (PTH) acessam todas as camadas do PCB multicamadas de cima para baixo. As vias cegas conectam qualquer uma das camadas mais externas do PCB com as camadas internas adjacentes. Vias enterradas que não são visíveis do lado de fora simplesmente se conectam entre as camadas do circuito interno.

As vias

Figura 5: As vias

PCB rígido

Os materiais de substrato do PCB rígido são materiais sólidos, como fibra de vidro, que não podem ser dobrados ou dobrados. O PCB rígido pode ser qualquer PCB de face única, face dupla ou multicamada, dependendo das necessidades. As principais vantagens incluem baixo ruído eletrônico e absorção de vibração. Mas o PCB rígido não pode ser modificado ou alterado depois de fabricado. As aplicações incluem laptops, sensores de temperatura, equipamentos de GPS, etc.

O PCB rígido

Figura 6: O PCB Rígido

PCB flexível

Ao contrário do PCB rígido, o PCB flexível é geralmente composto de folha de cobre recozida laminada (RA) e filme plástico flexível. Ele permite que a placa de circuito se adapte a uma forma na qual a placa de circuito impresso rígida não possa ser girada ou movida durante o uso sem danificar o circuito na placa de circuito impresso. O PCB flexível economiza custos e muito espaço e reduz muito o peso da placa e o tamanho do produto de aplicação. Em outras palavras, é uma escolha ideal para uma variedade de aplicações que exigem alta densidade de rastreamento de sinal. O PCB flexível pode ser qualquer PCB de face única, face dupla ou multicamada, dependendo das necessidades. As aplicações de PCB flexível incluem produtos eletrônicos complexos, fabricação de diodo orgânico emissor de luz (OLED), fabricação de LCD, etc.

PCB flexível

Figura 7: PCB flexível

PCB Rigid-Flex

Rigid-flex PCB é uma combinação da placa de circuito impresso rígida e a placa de circuito impresso flexível após a prensagem e outros processos. No PCB rígido-flex, as interconexões entre placas de circuito rígido são as partes flexíveis da placa. Portanto, esse tipo de placa pode ser dobrada ou dobrada continuamente e geralmente é moldada em uma forma curvada durante o processo de fabricação. A PCI Rigid-flex pode ser usada para produtos com requisitos especiais, pois possui áreas rígidas e flexíveis, o que pode economizar espaço interno e volume do produto e melhorar o desempenho do produto, como maior confiabilidade de conexão. No entanto, o PCB rígido-flex requer vários processos de produção, levando a uma baixa taxa de rendimento, ciclo de produção relativamente longo e alto preço. As aplicações do PCB rígido-flex são principalmente nas áreas médica, eletrônica de consumo e aeroespacial.

PCB rígido-flex

Figura 8: PCB rígido-flexível

PCB de alta frequência

Como uma placa de circuito impresso especial, o PCB de alta frequência oferece uma faixa de alta frequência de 500MHz a 2GHz. Ele fornece taxas de fluxo de sinal mais rápidas, o que é adequado para projetos de alta velocidade. Tem requisitos muito altos para várias propriedades físicas, precisão e parâmetros técnicos. Em primeiro lugar, o material de substrato de PCB de alta frequência deve ter as características de resistência ao calor, resistência química e boa resistência ao impacto. Em segundo lugar, o fator de dissipação (Df) da placa deve ser pequeno, o que afeta principalmente a qualidade da transmissão do sinal. Quanto menor o fator de dissipação, menor a perda de sinal. Além disso, a constante dielétrica (Dk) da placa deve ser pequena e estável porque a taxa de transmissão do sinal é inversamente proporcional à raiz quadrada da constante dielétrica do material. Em outras palavras, a alta constante dielétrica provavelmente causará atrasos na transmissão do sinal. O substrato de PCB de alta frequência também deve ter uma característica de baixa absorção de água porque a alta absorção causará perda de fator de dissipação e constante dielétrica quando a placa ficar úmida. PCB de alta frequência é frequentemente usado em sistemas de prevenção de colisões (CAS), sistemas de satélite, sistemas de rádio, aplicativos móveis, etc.

PCB de alta frequência