Introdução O desenvolvimento de placas de circuito impresso (PCIs ou PCBs) para protótipos pode ser abordado através dos seguintes tópicos: - Conceitos básicos sobre PCIs; - Aplicativo de CAD para PCIs; - CircuitPro e fresadora Protomat E33; - Conceitos básicos sobre soldagem. 1
Conceitos básicos sobre PCIs Dispositivo usado para interconectar os componentes eletrônicos de um circuito através de trilhas de cobre e solda a base de estanho. 2
Conceitos básicos sobre PCIs Tipos em relação ao número de camadas (layers) - Face simples (single layer); - Face dupla (double layer); - Multicamadas (multilayer). 3
Conceitos básicos sobre PCIs Tipos em relação ao material isolante - Resina epóxi, fibra de vidro e papel - composite (CEM-1); - Resina epóxi e fibra de vidro não trançada (CEM-3); - Resina fenólica e papel - fenolite (FR-1 e FR-2); 4
Conceitos básicos sobre PCIs Tipos em relação ao material isolante - Resina epóxi e tecido de fibra de vidro (FR4); - Compostos cerâmicos. 5
Conceitos básicos sobre PCIs Tipos em relação a espessura do cobre - 18 µm = ½ onça; - 35 µm = 1 onça (mais comum); - 70 µm = 2 onças; - > 70 µm. 6
Conceitos básicos sobre PCIs Tipos em relação a espessura - 0,8 mm; - 1,0 mm; - 1,2 mm; - 1,6 mm (mais comum); - 2,0 mm; - 2,4 mm. 7
Conceitos básicos sobre PCIs Termos comuns na área de PCIs - PTH (Plated Through Hole); - SMT (Surface Mount Technology). 8
Conceitos básicos sobre PCIs Termos comuns na área de PCIs - Ilha (pad); - Trilha (track); - Via passante; - Via interna - buried; - blind. 9
Aplicativos de CAD para PCIs Gratuítos - Kicad (http://iut-tice.ujf-grenoble.fr/kicad/); - geda (www.geda-project.org); - DesignSpark (www.designspark.com/pcb); - E outros. Pagos - Eagle (www.cadsoftusa.com/); - NI Ultiboard (http://www.ni.com/ultiboard/); - Proteus (http://www.labcenter.com/); - Orcad (http://www.cadence.com/products/orcad); - E outros. 10
Kicad: editor de esquemáticos Etapas 1- Desenhar o esquemático; 2- Realizar a anotação do esquemático; 3- Realizar uma verificação de regras (DRC); 4- Gerar a lista de materiais; 5- Gerar o arquivo de netlist. 11
Kicad: associação de módulos - Realizar a associação de módulos (footprints) para cada componente; 12
Kicad: editor de PCIs Etapas 1- Configurar as regras de projeto e o grid; 2- Desenhar as bordas na camada bordas ; 3- Abrir o arquivo netlist ; 4- Posicionar os footprints; *5- Redimensionar as ilhas; 6- Realizar o routeamento(manual ou automático); *7-Eliminar trilhas layer sup-ilhas layer sup (PTH); 8- Verificar as regras de projeto (DRC); 9- Gerar os arquivos gerber ; 10- Conferir os arquivos gerber no visualizador. * necessário para fresadora; 13
Kicad: editor de PCIs Exemplos de redimensionamento de ilhas Componente Resistor ¼ e 1/8 W Ilha (mils) 80 x 80 Furo (mils) 28 Capacitor 100nF, 1uF, 10uF 80 x 80 28 Diodo 1N4007 80 x 80 36 120 x 120 36 TO-92 80 x 80 28 TO-220 100 x 80 36 Pino 1/10 pol. 80 x 80 36 Circuito integrado 100 x 60 36 Trimpot 80 x 80 36 Via 80 x 80 28 Capacitor 1000 uf 14
CircuitPro Etapas 1- Wizards Process Planning Wizard Marque as opções; 2- Delete os layers não utilizados; 3- File Import Importe todos os arquivos gerber; 4- Insert Rubout area Se desejado; 5- Toolpath Technology Dialog Marque as opções; 6- Edit Material Setings Marque as opções; 7- Machining Measure Milling Width Verifique com o microscópio e ajuste se necessário; 8- Fabrique a PCI. 15
Conceitos básicos sobre soldagem - Deixe a PCI (cobre) sem nenhuma proteção (limpe antes de iniciar a soldagem) ou use produtos específicos para isso; - Evite proteger a PCI com receitas caseiras (breu, verniz de madeira, esmalte, etc); - Utilize solda Sn63/Pb37 com fluxo interno; 16
Conceitos básicos sobre soldagem - Utilize uma estação de solda ou soldador de 30 W; - Limpe a ponta do soldador frequentemente, durante a soldagem, em uma esponja vegetal umedecida. 17