2 Notas sobre a engenharia inversa de PCB

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2 Notas sobre a engenharia inversa de PCB

Tomografia computorizada

A tomografia computorizada é uma ferramenta poderosa para a engenharia inversa de PCBs. Esta técnica utiliza raios X para obter imagens do interior de uma placa de circuitos. A imagem resultante pode ser usada para reconstruir a estrutura da placa. No entanto, a tomografia computorizada tem várias limitações. O seu campo de visão é pequeno, o que a torna menos eficaz para PCBs com grandes áreas de folha de cobre.

A tomografia computorizada não é uma boa escolha para todos os projectos de engenharia inversa. As tomografias podem resultar em resultados imprecisos. É melhor utilizar um método não destrutivo, que lhe dá uma maior margem de erro. As tomografias computorizadas são normalmente utilizadas neste processo, mas também é possível utilizar a tomografia de raios X para captar o interior de uma substância. Também pode extrair informações geométricas, o que pode ser extremamente útil para a reengenharia de placas de circuitos sem destruir o dispositivo.

As principais desvantagens da TC são o facto de os raios X poderem distorcer a imagem e causar muitos artefactos. Para além disso, os poderosos raios X podem danificar os chips IC. Para além disso, a placa tem de ser despovoada antes de se poder iniciar o processo.

Em contraste, a engenharia inversa de PCBs utiliza um método de desconstrução para compreender coisas complexas. Este método não se limita à engenharia de hardware; é utilizado no desenvolvimento de software e no mapeamento do ADN humano. Este processo começa com a placa de circuito impresso e vai até aos esquemas para analisar o seu funcionamento.

Outra vantagem da engenharia inversa de PCB é a capacidade de produzir imagens ópticas de alta resolução de uma placa com até seis camadas em poucas horas. Também tem um custo baixo. Os resultados podem ser enviados diretamente a um fabricante de PCBs para réplicas de PCBs.

A tomografia computorizada também pode ser utilizada para analisar PCBs multicamadas. Os resultados também podem ser utilizados para gerar uma lista de materiais. Recomenda-se o fornecimento de uma amostra de PCB quando é necessária a engenharia inversa de PCB. A placa de amostra deve ter pelo menos 10 mm de largura.

Outra vantagem da utilização da tomografia computorizada é que permite ao utilizador visualizar componentes individuais. Além disso, também pode determinar os controlos GD&T. Um PC-DMIS pode exportar características para polilinhas e ficheiros de passos. Isto permite ao utilizador visualizar as ligações feitas na placa de circuito impresso.

Radiografia

A engenharia inversa de raios X para PCB é uma técnica relativamente nova para identificar componentes numa placa de circuito impresso. Os métodos tradicionais dependem da remoção da camada da PCB, que é um processo demorado, propenso a erros e prejudicial. Os raios X para engenharia inversa de PCB, por outro lado, não requerem danos físicos na PCB e demoram muito menos tempo a avaliar. Este método também permite ao investigador extrair dados da placa de circuitos.

O raio-X para engenharia inversa de PCB é frequentemente utilizado para engenharia inversa, mas o custo de aquisição de uma máquina de inspeção deste tipo pode ser proibitivo para muitas pessoas. Um hacker de hardware, John McMaster, decidiu construir o seu próprio raio-X para usar no seu próprio laboratório e poupar dinheiro.

Outra consideração importante é a resolução do raio X. Os exames de levantamento de baixa resolução podem revelar os principais componentes de uma placa, mas é necessária uma resolução submicrónica para ver os traços e as interligações. Os actuais scanners de micro-CT e XRMs não têm a resolução necessária para tal. Além disso, a obtenção de imagens de uma placa de circuito impresso de grandes dimensões com uma resolução grosseira pode demorar horas. Além disso, o feixe de raios X pode ser endurecido e criar riscas e bandas.

A engenharia inversa de PCB é um processo de análise de produtos electrónicos existentes e de recriação dos mesmos com características superiores e custos mais baixos. Durante o processo, são gerados documentos que são enviados a um fabricante de PCB para o fabrico de uma réplica da PCB. Este método também pode ser utilizado para reduzir o tempo necessário para reparações e novas placas de circuito. Além disso, pode revelar se um determinado fabricante é ou não uma boa opção.

O processo começa com a limpeza da superfície de um PCB. Posteriormente, o raio X pode revelar informações ocultas dentro da peça. Além disso, pode ser utilizado para resolver problemas de qualidade e falhas. Também pode ser utilizado para criar modelos de design assistido por computador de superfícies internas e ligações de traços.

Coisas a saber antes de encomendar um projecto de PCB

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Coisas a saber antes de encomendar um projecto de PCB

Se vai encomendar um projecto de PCB, há alguns aspectos que deve ter em conta. Por exemplo, deve verificar duas vezes os seus traços antes de encomendar. Além disso, deve certificar-se de que a lista técnica e o ficheiro de perfuração correspondem. Além disso, deve escolher o material correcto.

Duplo controlo dos traços

Ao encomendar PCBs a um fabricante de PCBs, é crucial verificar novamente os traços e o espaçamento na sua placa. A espessura e a largura dos traços no seu projecto determinarão a quantidade de corrente que pode fluir através do circuito. Pode utilizar uma calculadora de largura de traço online para encontrar a largura de traço ideal. Isto reduzirá as hipóteses de quebra das ligações.

Verificação da lista técnica

O primeiro passo para encomendar componentes para PCB é verificar a lista técnica. Esta ajudará a evitar números de componentes em falta ou incorrectos. A utilização da lista técnica também é benéfica quando se trata de obter peças. A descrição do componente ajudará o comprador e a empresa de montagem a encontrar uma peça de substituição adequada. Isto também os ajudará a confirmar que as peças têm o NMP correcto.

É importante verificar a lista técnica antes de enviar o projecto de placa de circuito impresso a um fabricante. Isto porque mesmo um pequeno erro pode causar problemas durante o processo de montagem da placa de circuito impresso. Deve também manter um registo de todas as alterações feitas à lista técnica e rotulá-las claramente. A versão mais actualizada da lista técnica é a que deve ser utilizada.

Quando tiver a lista técnica, precisa de saber o custo do componente que está a encomendar. É importante saber exactamente quanto vai pagar. O preço dos seus componentes deve corresponder à lista técnica do seu projecto de PCB. Caso contrário, poderá ter de substituir os componentes ou mesmo alterar o projecto.

Verificar o ficheiro de perfuração

Pode verificar facilmente o seu ficheiro de perfuração antes de encomendar o seu projecto de PCB a uma empresa de fabrico de PCB. No entanto, há alguns aspectos importantes que deve ter em conta antes de efectuar uma encomenda. O primeiro passo é certificar-se de que o ficheiro está no formato correcto. Pode utilizar um visualizador de ficheiros gerber para verificar o seu ficheiro.

Um ficheiro de perfuração é um ficheiro secundário que explica onde os furos devem ser feitos na placa de circuito impresso. Este ficheiro deve ser enviado juntamente com os ficheiros Gerber. Se o seu ficheiro de perfuração não especificar as localizações ou tamanhos dos furos, a sua encomenda de PCB falhará a auditoria.

O ficheiro de perfuração também deve conter uma lista de ferramentas. Esta lista indica as ferramentas necessárias para cada furo do componente. A lista de ferramentas deve ser incorporada no ficheiro de perfuração ou enviada como um ficheiro de texto separado. O facto de não fornecer esta lista de ferramentas no desenho de fabrico eliminará as verificações automáticas e resultará em mais erros no que diz respeito à introdução de dados.

Escolher os materiais correctos

A escolha dos materiais certos para o seu projecto de PCB é essencial. As propriedades físicas dos materiais da placa de circuito impresso podem afectar significativamente o desempenho da placa. Por exemplo, uma constante dieléctrica mais baixa significa dieléctricos mais finos e menor espessura da placa, enquanto uma constante dieléctrica mais elevada conduz a perdas mais elevadas. Esta informação ajudá-lo-á a restringir a sua selecção de materiais para PCB e a encontrar aqueles que proporcionam o desempenho necessário.

De seguida, deve determinar o número de camadas de encaminhamento na sua placa de circuito impresso. Para um desenho simples de PCB, pode haver apenas uma ou duas camadas, enquanto um desenho moderadamente complexo pode precisar de quatro a seis camadas. Os projectos mais complicados podem necessitar de oito camadas ou mais. O número de camadas afectará directamente o custo do seu projecto de PCB.

Como saber o acabamento da superfície a partir da cor do PCB

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Como saber o acabamento da superfície a partir da cor do PCB

Se está a pensar como saber o acabamento da superfície de uma placa de circuito impresso, não é o único. A cor de uma placa de circuito impresso pode revelar o acabamento da sua superfície. Poderá também ver uma designação de cor chamada ENIG ou ouro duro, prata ou vermelho claro. Independentemente do que vir, deve certificar-se de que a placa de circuito impresso é revestida para proteger a superfície.

ENIG

O acabamento de superfície ENIG é um dos acabamentos mais populares para PCBs. É feito através da combinação de ouro e níquel. O ouro ajuda a proteger a camada de níquel da oxidação e o níquel actua como uma barreira de difusão. A camada de ouro tem uma baixa resistência de contacto e é normalmente uma camada fina. A espessura da camada de ouro deve ser compatível com os requisitos da placa de circuitos. Este acabamento de superfície ajuda a prolongar a vida útil da placa de circuitos. Tem também um excelente desempenho elétrico e melhora a condução eléctrica entre os componentes da placa de circuito impresso.

O acabamento de superfície ENIG tem um custo mais elevado, mas uma elevada taxa de sucesso. É resistente a múltiplos ciclos térmicos e apresenta boa soldabilidade e ligação de fios. É composto por duas camadas metálicas: uma camada de níquel protege a camada de cobre de base contra a corrosão e uma camada de ouro actua como uma camada anticorrosiva para o níquel. O ENIG é adequado para dispositivos que exigem elevados níveis de soldabilidade e tolerâncias apertadas. O ENIG também é isento de chumbo.

Ouro duro

O ouro duro é um acabamento de superfície de PCB dispendioso. É um acabamento durável e de alta qualidade, frequentemente reservado para componentes que sofrem um elevado nível de desgaste. O ouro duro é normalmente aplicado aos conectores de extremidade. A sua principal utilização é proporcionar uma superfície durável para componentes que são frequentemente accionados, tais como contactos de bateria ou contactos de teclado.

O ouro eletrolítico duro é uma camada revestida a ouro sobre uma camada de barreira de níquel. É o mais durável dos dois e é normalmente aplicado em áreas susceptíveis de desgaste. No entanto, este acabamento de superfície é muito caro e tem um baixo fator de soldabilidade.

Prata

Dependendo da composição da PCB, esta pode ser produzida com diferentes cores e acabamentos. As três cores mais comuns para superfícies de PCB são prata, ouro e vermelho claro. As PCB com um acabamento de superfície dourado são normalmente as mais caras, enquanto as com um acabamento prateado são mais baratas. O circuito na placa de circuito impresso é feito principalmente de cobre puro. Uma vez que o cobre oxida facilmente quando exposto ao ar, é muito importante proteger a camada exterior da placa de circuito impresso com um revestimento protetor.

Os acabamentos de superfície prateados podem ser aplicados utilizando duas técnicas diferentes. A primeira técnica é a imersão, na qual a placa é mergulhada numa solução que contém iões de ouro. Os iões de ouro presentes na placa reagem com o níquel e formam uma película que cobre a superfície. A espessura da camada de ouro deve ser controlada para que o cobre e o níquel possam permanecer soldáveis e o cobre seja protegido das moléculas de oxigénio.

Vermelho claro

O acabamento da superfície de um PCB pode ser brilhante, não brilhante ou vermelho claro. Um acabamento não brilhante tende a ter um aspeto mais poroso, e um acabamento brilhante tende a ser refletor e semelhante a uma casca dura. O verde é a cor de PCB mais popular e é também uma das mais baratas. É importante limpar as PCB antes de as utilizar para evitar a oxidação.

Embora a cor da máscara de solda não seja um reflexo direto do desempenho do PCB, alguns fabricantes utilizam-na como uma ferramenta de design. A cor é ideal para PCBs que exigem visibilidade brilhante e contrastes nítidos. As PCB vermelhas são também atractivas quando combinadas com serigrafias.

Paládio eletrolítico

A utilização do acabamento superficial de paládio sem eletrólise nas suas placas de circuito impresso evita a formação de almofadas pretas na placa e tem muitas vantagens, incluindo uma excelente soldabilidade e ligação de fios de alumínio e prata. Este tipo de acabamento também tem um prazo de validade extremamente longo. No entanto, também é mais caro do que outros acabamentos e requer um prazo de entrega mais longo.

O processo de acabamento de superfícies de PCB do ENEPIG envolve várias etapas, cada uma das quais requer um controlo cuidadoso. Na primeira etapa, o cobre é ativado, seguindo-se a deposição de níquel e paládio electroless. Em seguida, a placa de circuito impresso passa por um procedimento de limpeza, para remover resíduos de oxidação e poeira da superfície.

HASL sem chumbo

Se está à procura de uma nova placa de circuito impresso, pode perguntar-se como distinguir os acabamentos de superfície HASL sem chumbo das placas de circuito impresso à base de chumbo. Embora o HASL tenha um aspeto atraente, não é ideal para componentes de montagem em superfície. Este tipo de acabamento não é plano e os componentes maiores, como as resistências, não se podem alinhar corretamente. O HASL sem chumbo, por outro lado, é plano e não utiliza solda à base de chumbo. Em vez disso, utiliza uma solda à base de cobre que está em conformidade com a RoHS.

O HASL oferece uma soldabilidade de alta qualidade e pode suportar vários ciclos térmicos. Foi outrora o padrão da indústria, mas a introdução das normas RoHS fez com que deixasse de estar em conformidade. Hoje em dia, o HASL sem chumbo é mais aceitável em termos de impacto ambiental, bem como de segurança, e é uma escolha mais eficiente para componentes electrónicos. Também está mais em conformidade com a diretiva RoHS.

Dicas para saber sobre placas de circuito impresso FR4 semi-flexíveis

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Dicas para saber sobre placas de circuito impresso FR4 semi-flexíveis

FR4 is a flame-retardant material

Printed circuit boards made from FR4 are extremely durable. However, the cost of these boards is higher than the ones made from other materials. In addition, these boards tend to delaminate easily, and they emit a bad odor when soldered. This makes them unsuitable for high-end consumer electronics.

FR4 is a composite material that has excellent mechanical, electrical, and flame retardant properties. It is a yellow to light green material that withstands high temperatures. It is made of a fiberglass layer that gives the material its structural stability. The material also features an epoxy resin layer that provides it with its fire retardant properties.

FR4 PCBs can be produced with a varying thickness. The thickness of the material affects the weight of the board and its component compatibility. A thin FR4 material can help make a board lighter, which makes it more appealing to consumers. This material is also easy to ship and has excellent temperature resistance. However, it is not advisable for use in high-temperature environments, such as aerospace.

It has excellent thermal, mechanical, and electrical properties

FR-4 is a common printed circuit board substrate made from glass cloth impregnated with epoxy or hybrid resin. It is widely used in computers and servers and is well known for its excellent thermal, mechanical, and electrical properties. It can withstand high temperatures, which makes it an ideal choice for sensitive electronics.

However, FR4 semi-flex PCBs present some challenges when it comes to depth-controlling milling. In order to achieve good results with this type of material, the board’s remaining thickness must be uniform. The amount of resin and prepreg used must also be considered. The milling tolerance should be set appropriately.

Besides the excellent thermal, mechanical, and electrical properties, FR4 is lightweight and inexpensive. Its thinness is a major advantage over FR1 printed circuit boards. However, it should be noted that this material has a lower glass transition temperature than FR1 or XPC. FR4 PCBs are made from eight layers of glass fiber material. These boards can withstand temperatures between 120 degrees C and 130 degrees C.

It has a high signal loss compared to a high-frequency laminate

While the low cost and relative mechanical and electrical stability of FR4 makes it an attractive choice for many electronic applications, it is not appropriate for all applications. In cases where high-frequency signals are required, a high-frequency laminate is the better choice.

The dielectric constant of the laminate material plays a critical role in determining the best PCB. The higher the dielectric constant, the less signal loss the board will experience. This dielectric constant is a measure of the board’s ability to store electrical energy.

When comparing the signal loss of a printed circuit board with a high-frequency laminate, you can see that the former has a higher dielectric constant. In other words, the Semi-Flex FR4 material has a higher dielectric constant than the latter. A high dielectric constant is desirable for high-speed applications because it prevents signal loss.

FR-4 was not the first PCB material to be used for electronics. It was preceded by the FR-2 board, which was made from pressed phenolic-cotton paper. This material served as a bridge between discrete-wired hand-soldered circuits and FR-4. Some Magnavox advertisements advertised that the televisions were “hand-soldered”. FR-2 boards were often one-sided, but designers could solve the problem by using top-side jumpers and zero-ohm resistors.

It can be manufactured at a low cost

Semi-flex PCBs are flexible, and are ideal for applications where space is a consideration. While these PCBs are more expensive than conventional FR4 boards, the flexibility that they provide makes them ideal for many medical applications. Also, the flexibility that they provide is better suited to handling dynamic stress resulting from bent circuit boards.

Semi-flex PCBs are made with materials that are typically manufactured in rolls. These materials are then cut according to the final size of the product. For example, a roll of copper foil is cut to the desired shape, which then requires mechanical drilling to make the through-holes. Different hole diameters are used, which vary according to the needs of the customer.

However, the bending properties of this material can cause problems. For instance, FR4 is not suitable for bending at very high temperatures, as it tends to warp. To prevent such problems, it is necessary to ensure that the materials are made of a flexible material before they are etched or molded.