Lista básica de terminologia de PCB que você deve saber

Introdução à terminologia básica de PCB

Compreender a terminologia associada às placas de circuito impresso (PCBs) é essencial para qualquer pessoa envolvida em projeto, fabricação ou montagem de eletrônicos. Quer você seja um engenheiro, técnico ou entusiasta, ter um conhecimento sólido da terminologia de PCB permite comunicação e compreensão eficazes na área. Esta lista básica de terminologia de PCB serve como uma referência básica para se familiarizar com os termos e conceitos essenciais comumente encontrados em discussões e documentação relacionadas a PCB. Ao adquirir um conhecimento prático desses termos, você estará mais bem equipado para navegar no mundo dos PCBs e se envolver em discussões significativas sobre processos de projeto, fabricação, montagem, testes e solução de problemas. Vamos explorar as principais terminologias de PCB que formam os blocos de construção deste campo emocionante e dinâmico.

 Materiais básicos de PCB

• Substrato: Material isolante de base, geralmente fibra de vidro FR-4.
• Pré-impregnado: Chapa de fibra de vidro com resina, utilizada em placas multicamadas.
• Folha de cobre: Circuitos formadores de camada fina de cobre.
• Núcleo: Camada central de substrato em uma placa multicamadas.
• Resina: Camadas de ligação de polímero epóxi.
• Tecer: Padrão de reforço de fibra de vidro.
• Dielétrico: Material isolante entre condutores; A constante dielétrica do FR-4 é ~4.
• Laminação: Processo de colagem de folhas metálicas e camadas pré-impregnadas usando calor e pressão.
• Laminados de alta frequência: Materiais como Rogers ou Teflon para aplicações de RF/microondas.
• Condutividade térmica: Capacidade de um material de conduzir calor.
• CTE (Coeficiente de Expansão Térmica): Expansão/contração do material com a temperatura.

Fabricação de PCB

• CAM (Fabricação Assistida por Computador): O uso de software de computador para auxiliar na conversão de arquivos de projeto para ferramentas e processos de fabricação.
• Gravura: O processo químico de remoção de cobre indesejado de uma PCB, deixando apenas os vestígios e almofadas de cobre desejados.
• Fotorresiste: Um material sensível à luz aplicado a um PCB. Quando exposto à luz e revelado, forma uma barreira protetora sobre áreas de cobre que não deveriam ser atacadas.
• Acampamento: O processo de cobrir vias (buracos) com fotorresiste para protegê-los durante a gravação.
• Máscara de solda: Uma camada protetora, geralmente verde, mas disponível em várias cores, que é aplicada sobre a PCB para evitar pontes de solda e proteger o cobre de fatores ambientais.
• Serigrafia: Uma camada de marcações de tinta aplicadas a uma PCB para indicar posicionamentos de componentes, designadores de referência, logotipos, pontos de teste e outras informações.
• chapeamento: O processo eletroquímico de adição de uma camada de metal (geralmente cobre) ao PCB, especificamente nos furos para criar vias.
• Painel: Uma placa maior contendo vários designs de PCB individuais. Essa abordagem é usada para eficiência de fabricação. Após a fabricação, o painel é dividido para separar os PCBs individuais.
• Laminação: O processo de união de múltiplas camadas de material usando calor e pressão, frequentemente usado em PCBs multicamadas.
• PTH (Orifício Passante Banhado): Um orifício na PCB que foi galvanizado para permitir a conectividade elétrica entre as diferentes camadas da placa.
• OSP (Preservativo Orgânico de Soldabilidade): Um tipo de acabamento superficial aplicado a uma PCB para melhorar sua soldabilidade e proteger o cobre da oxidação.
• HDI (interconexão de alta densidade): Um tipo de projeto e fabricação de PCB que utiliza geometrias pequenas e tolerâncias restritas para permitir mais componentes em um espaço menor.
• Microvia: Uma via muito pequena, frequentemente usada em projetos HDI, que conecta camadas em uma PCB multicamadas.
• Controle de impedância: Um processo de fabricação de PCB para garantir que determinados traços tenham uma impedância específica, importante para projetos de alta frequência.
• HASL (nivelamento de solda por ar quente): Um método de aplicação de uma fina camada de solda sobre as almofadas de cobre em uma PCB para melhorar a soldabilidade.
• Peso/espessura do cobre: A espessura da camada de cobre em um PCB, normalmente medida em onças por pé quadrado.
• Acabamento de superfície: A camada protetora final e soldável aplicada às almofadas de cobre expostas em uma PCB. Os exemplos incluem OSP, HASL, ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold) e muito mais.
• Enterrado através de: Uma via que conecta as camadas internas de uma PCB multicamadas e não atinge as camadas externas.
• cego através de: Uma via que começa em uma camada externa, mas termina em uma camada interna, não passando por toda a placa.
• Arquivo Gerber: Um formato de arquivo padrão que contém informações sobre o design de uma PCB, usado pelos fabricantes para produzir a placa.
• Anel Anular: A área da almofada de cobre que circunda um orifício em uma placa de circuito impresso.
• Retroperfuração: O processo de remoção da porção não utilizada de um furo passante revestido para reduzir a capacitância parasita.
• Placa nua: Uma PCB que foi fabricada, mas não possui componentes montados nela.
• Guia Separadora: Pequenas abas que mantêm PCBs individuais juntos dentro de um painel maior, que posteriormente são quebrados.
• Roubo de cobre: Padrões de cobre adicionados às camadas externas de uma PCB para ajudar a garantir uma placa uniforme em toda a placa durante a fabricação.
• Cobre sem eletricidade: Uma fina camada de cobre depositada quimicamente sem eletricidade, frequentemente usada como precursor da galvanoplastia adicional de cobre.
• ENIG (ouro de imersão em níquel eletroless): Um tipo de acabamento superficial usado em PCBs, que consiste em uma camada subjacente de níquel com uma fina camada de ouro na parte superior.
• Resina epóxi: Um tipo de polímero usado para unir as camadas de um PCB multicamadas.
• Ouro Flash: Uma camada muito fina banhada a ouro sobre níquel, usada principalmente para proteção e não para soldagem.
• Camada interna: Camadas dentro de uma PCB multicamadas, que não são visíveis do lado de fora.
• Legenda: Outro termo para serigrafia, etiquetas e marcações impressas em uma PCB.
• NPTH (orifício passante não revestido): Orifícios em uma placa de circuito impresso que não são revestidos com cobre, geralmente usados ​​para montagem ou para fins mecânicos.
• Pad: Um pedaço de material condutor em uma PCB onde um componente é conectado por meio de solda.
• Máscara destacável: Uma máscara de solda temporária que pode ser removida após a soldagem.
• Marcador de referência: Uma marca em uma PCB, geralmente um sinal “+”, usada para alinhamento durante o processo de montagem.
• Pontuação: Um método de criação de linhas fracas em um painel de PCBs, permitindo que sejam facilmente quebradas após a fabricação.
• SMOBC (máscara de solda sobre cobre puro): Um processo em que a máscara de solda é aplicada diretamente sobre o cobre puro e, em seguida, as placas de cobre expostas são revestidas.
• Etapa e repita: Um processo em que um único design de PCB é duplicado várias vezes em um painel maior para otimizar a fabricação.
• Cupom de teste: Uma pequena seção adicionada a um painel PCB contendo estruturas de teste, utilizadas para verificar o processo de fabricação.

Assembléia PCB

• Revestimento isolante:Um revestimento protetor aplicado a uma placa de circuito impresso para evitar danos causados ​​por umidade, poeira, produtos químicos e temperaturas extremas.
• SMT (tecnologia de montagem em superfície): Os componentes são soldados diretamente na superfície das placas de PCB, em vez de através de furos. Esta técnica melhora a densidade dos componentes e permite um layout de PCB mais compacto.
• Soldadura por refluxo: O processo de soldagem de componentes SMT aquecendo todo o conjunto PCB em um forno convectivo. Isso derrete a pasta de solda, solidificando a conexão entre os componentes e o PCB.
• Soldadura em onda: Um método de soldagem de componentes de furo passante, passando o PCB sobre uma onda de solda derretida.
• Montagem manual: Técnica manual envolvendo soldagem e montagem de componentes. É usado principalmente para pequenos lotes, retrabalho e reparos.
• Escolha e coloque: Uma máquina automatizada que coleta componentes e os coloca com precisão nas placas de circuito impresso antes da soldagem.
• Impressão de tela: Um processo que utiliza um estêncil para aplicar pasta de solda na PCB, permitindo que a solda seja colocada precisamente onde os componentes serão montados.
• AOI (Inspeção Óptica Automatizada): Um método de inspeção visual que usa máquinas automatizadas para verificar se há defeitos na PCB montada.
• J-STD-001: Um padrão conjunto da indústria que descreve os materiais, métodos e critérios de verificação para produzir interconexões soldadas de alta qualidade.
• BGA (matriz de grade de bolas): Um tipo de pacote de montagem em superfície para circuitos integrados. Ele usa bolas de solda na parte inferior como conectores.
• QFN (Quad Flat sem derivações): Outro tipo de pacote de montagem em superfície para circuitos integrados, caracterizado por possuir terminais na parte inferior, mas sem cabos salientes.
• Subpreenchimento: Um epóxi protetor aplicado entre BGAs ou outros chips e o PCB. Ajuda a reforçar as juntas de solda e a proteger contra tensões mecânicas.
• Inspeção de Raios-X: Um método de teste não destrutivo que utiliza imagens de raios X para inspecionar juntas de solda internas, especialmente útil para BGAs e outras conexões ocultas.
• Componentes do furo passante: Componentes que vêm com cabos projetados para serem soldados em orifícios banhados na PCB.
• ECO (pedido de alteração de engenharia): Um documento oficial indicando uma modificação no design da PCB ou na lista de materiais. É usado quando alterações são necessárias após a fase inicial do projeto.
• Despanelamento: O processo de separação de PCBs individuais de painéis maiores após o processo de montagem. Isso normalmente é feito quando vários PCBs são fabricados em um único painel para eficiência de fabricação.

Parâmetros de PCB

• Camadas: Número de camadas de cobre.
• Espessura: Espessura total da placa.
• Proporção da tela: Proporção entre espessura e largura mínima de traço/espaço.
• Pitch: Espaçamento entre pinos ou traços.
• Rastrear/rastrear: Conduzindo circuito de cobre.
• Espaço: Lacuna entre traços adjacentes.
• Espessura da linha: Largura de um traço.
• Anel anular: Área de almofada de cobre ao redor de um buraco.
• Tamanho do furo acabado: Diâmetro do furo perfurado após o chapeamento.
• tolerância: Variação permitida nos parâmetros.
• Liquidação: Distância entre elementos de cobre na mesma camada.
• Expansão da máscara: Retração da máscara de solda da borda de cobre.
• Empilhar: Disposição de camadas em uma PCB multicamadas.
• Despeje no solo: Conectando áreas isoladas ao terra para reduzir EMI.
• Rastreamento de guarda: Traço aterrado entre dois traços de sinal para evitar diafonia.

Teste e qualidade de PCB

• ICT (Teste no Circuito): Um método de teste em que uma máquina verifica a PCB preenchida, procurando curtos-circuitos, aberturas, resistências, capacitâncias e outras quantidades básicas para garantir a montagem correta.
• Teste de sonda voadora: Um tipo de TIC que não requer equipamento de teste. Sondas móveis são usadas para testar PCBs rapidamente sem a necessidade de um dispositivo de teste dedicado.
• Teste funcional: Após o ICT, o PCB passa por um teste funcional para imitar o ambiente elétrico final e garantir que desempenhe a função pretendida.
• AOI (Inspeção Óptica Automatizada): Um método de inspeção visual em que uma máquina verifica a PCB montada em busca de defeitos de componentes e de solda.
• Inspeção de raios-X: Testes não destrutivos para inspecionar juntas de solda sob BGAs ou outros componentes onde a solda não é visível a olho nu.
• Varredura de limite (JTAG): Um método de teste que verifica conexões de solda e verifica a funcionalidade de alguns componentes.
• Teste de queima: As placas são alimentadas e submetidas a estresse térmico para identificar falhas precoces.
• Teste de Estresse Ambiental: Expor o PCB a uma variedade de condições ambientais para garantir a funcionalidade em temperaturas, umidades e outros fatores ambientais.
• Ciclismo térmico: Testar a resposta do PCB às mudanças de temperatura para identificar possíveis falhas nas juntas de solda.
• Teste de vibração e choque: Simula as tensões mecânicas que uma PCB pode enfrentar durante sua vida útil para garantir confiabilidade.
• Quadro Dourado: Uma placa de referência conhecida por ser livre de defeitos com a qual os PCBs fabricados são comparados.
• DFT (Design para Testabilidade): Projetar uma PCB de uma forma que facilite o teste, garantindo resultados mais precisos e solução de problemas eficiente.
• FCT (Teste de Circuito Funcional): Um teste que verifica se o PCB funciona conforme pretendido, muitas vezes incluindo interações de firmware e software.
• Análise de Cobertura: Avaliar quanto dos circuitos de um PCB é testado pelos métodos de teste atuais.
• FA (Análise de Falhas): No caso de falha no teste, a FA é conduzida para entender a causa raiz da falha.
• Análise de rendimento: Mede a proporção entre placas boas produzidas e o total de placas fabricadas. Uma métrica crucial para avaliar a eficácia e a qualidade da fabricação.
• Capacidade de Processo (Cpk): Uma medida estatística para avaliar se um processo pode produzir uma saída dentro dos limites de especificação.
• DPPM (defeitos por milhão): Uma métrica que quantifica a taxa de defeitos de um processo de fabricação.
• Teste de Conformidade RoHS: Garante que a montagem da PCB esteja em conformidade com a Diretiva de Restrição de Substâncias Perigosas, que limita o uso de materiais perigosos específicos.
• Teste de continuidade e isolamento: Garante que as conexões elétricas estejam completas e que não haja conexões indesejadas.

Reparos e modificações de PCB

• Girar novamente: O processo de atualização e produção de uma nova versão de um layout de PCB para corrigir problemas identificados em uma versão anterior.
• Errata: Problemas ou erros conhecidos documentados em um PCB. Ele fornece soluções alternativas ou correções para usuários e fabricantes.
• Saltadores: Soluções temporárias que usam fios para conectar dois pontos em uma PCB, geralmente usadas para contornar um traço quebrado ou corrigir um erro de projeto.
• Retrabalho: O processo de correção de defeitos em PCBs já montados. Isso pode envolver substituição de componentes, soldagem e outras tarefas.
• Retrabalho com ar quente: Usando uma pistola de ar quente para dessoldar e substituir componentes SMT defeituosos sem danificar os componentes vizinhos.
• Estação de retrabalho BGA: Equipamento especializado para remoção e substituição de pacotes Ball Grid Array (BGA), que exigem alinhamento preciso e controle de calor.
• Solda manual: Técnica de soldagem manual usada para substituição de componentes, adição de jumpers ou fixação de pontes de solda.
• Dessoldagem: O processo de remoção de solda de uma junta, geralmente usando ferramentas como pavio de solda, bombas de dessoldagem ou ar quente.
• Reparo de almofada: Consertar almofadas levantadas ou danificadas em uma placa de circuito impresso, geralmente usando epóxi e folha de cobre.
• Reparo de rastreamento: Restaurar um traço danificado ou quebrado usando tinta condutora, fita de cobre ou fios de jumper.
• Retrabalho de revestimento isolante: Remover e reaplicar uma camada protetora de uma seção de PCB para facilitar os reparos.
• Edição: O ato de modificar uma PCB cortando traços, adicionando fios de jumper ou fazendo outras alterações físicas para corrigir erros de projeto ou melhorar a funcionalidade.
• Remoção de subpreenchimento: Remover o epóxi debaixo de um componente (como um BGA) para facilitar sua remoção e substituição.
• Reballing: O processo de substituição das esferas de solda na parte inferior de um BGA ou outro pacote de grade de esferas.
• Perfil térmico: Ajustar o perfil térmico do equipamento de solda para atender aos requisitos específicos de uma PCB, garantindo o fluxo adequado de solda e a adesão dos componentes durante o retrabalho.
• IR focado (infravermelho): Uso de aquecedores infravermelhos para localizar o calor em uma área específica de uma PCB, permitindo a remoção direcionada de componentes sem afetar toda a placa.
• Cura Epóxi: Uso de calor ou luz UV para endurecer o epóxi aplicado, frequentemente usado durante reparos de almofadas ou traços.
• Colheita de Componentes: Remoção de componentes utilizáveis ​​de uma placa defeituosa para reutilização ou teste.
• Limpeza de PCB: Remoção de resíduos de fluxo, contaminantes ou detritos após processos de reparo usando solventes ou produtos de limpeza ultrassônicos.
• inspeção: Usando técnicas de ampliação, AOI ou raios X para garantir a qualidade do trabalho de reparo e modificação.

Conclusão

De forma geral, a terminologia relacionada a PCBs abrange vários aspectos do projeto elétrico, fabricação, montagem, testes, controle de qualidade e confiabilidade. À medida que você se aprofunda no campo da engenharia de PCBs, esses termos se tornarão mais familiares. Este glossário pode servir como um recurso valioso para refrescar sua memória e reforçar sua compreensão do vocabulário-chave de PCBs. Ao expandir seu conhecimento da terminologia de PCBs, você estará mais bem preparado para lidar com as complexidades da engenharia de PCBs e contribuir para o desenvolvimento de sistemas eletrônicos inovadores.

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