Design e fabricantes de eletrónica em Singapura

Design e fabricantes de eletrónica em Singapura

A indústria eletrónica em Singapura é uma indústria incrivelmente ativa e em crescimento. Em 2017, mais de um quarto do PIB do país foi atribuído a esta indústria. Com uma indústria eletrónica próspera, não é de surpreender que Singapura seja um dos principais exportadores de produtos electrónicos. Embora a região albergue uma série de empresas reputadas de conceção e fabrico de produtos electrónicos, escolher a mais adequada para o seu projeto pode ser difícil. Abaixo, apresentamos alguns dos aspectos a ter em conta quando se procura uma empresa de EMS.

As empresas EMS são especializadas na conceção, montagem e ensaio de componentes electrónicos

O EMS é o processo de conceção, fabrico e teste de componentes e produtos electrónicos. As empresas EMS especializam-se em áreas específicas do processo de fabrico, como o fabrico de placas de circuito impresso, a prototipagem de circuitos integrados e a montagem de componentes electrónicos. Podem utilizar diferentes tecnologias de montagem de PCB para garantir que o produto final cumpre as especificações do cliente. Em alguns casos, as empresas EMS podem conceber protótipos para os clientes testarem o conceito dos seus produtos antes de se comprometerem com a produção em massa. Estes protótipos são frequentemente construídos com materiais menos dispendiosos e podem imitar de perto o produto final.

Uma empresa EMS trabalhará em estreita colaboração consigo para garantir que o seu produto é concebido e fabricado de acordo com as suas especificações. O seu pessoal de vendas explicará as suas capacidades, compreenderá as suas necessidades e elaborará um orçamento. Trabalhará também com os fornecedores de componentes para obter os custos mais baixos e os prazos de entrega mais curtos.

Ao selecionar um parceiro EMS, certifique-se de que tem em consideração as necessidades de assistência e pós-venda do seu produto. O seu parceiro EMS deve ter uma equipa dedicada que o possa ajudar com a obsolescência e o refabrico de componentes. A empresa deve também oferecer apoio completo ao ciclo de vida dos seus produtos, incluindo serviços de gestão da obsolescência de componentes e de gestão da engenharia de componentes. Além disso, uma boa comunicação é essencial para o sucesso de um projeto.

Oferecem serviços de alta tecnologia

Se precisar de ajuda na conceção e produção de produtos electrónicos, Singapura é uma excelente escolha. O país é o lar de muitas empresas de eletrónica avançada. Por exemplo, há uma série de empresas de semicondutores que estão sediadas aqui. Algumas destas empresas especializam-se no desenvolvimento de produtos inteligentes e energeticamente eficientes.

A indústria eletrónica em Singapura inclui mais de 2900 empresas que oferecem uma gama de serviços de cadeia de valor, desde a conceção de produtos ao fabrico e à distribuição. Estas empresas são especializadas em áreas como a conceção de circuitos integrados, comunicação por satélite, tecnologia sem fios, tecnologia de encriptação e produção e desenvolvimento de produtos. Com tantas opções, escolher a empresa certa de conceção e fabrico de produtos electrónicos pode ser um desafio.

Uma reputada empresa de fabrico de produtos electrónicos de Singapura é a EMS Company. Com mais de 40 anos de experiência, serve diversas indústrias com soluções de design inovadoras e de qualidade. É altamente reconhecida pela sua experiência e tecnologia emergente. Como resultado, a empresa pode oferecer aos clientes uma vasta gama de produtos e serviços electrónicos que satisfazem as suas necessidades.

Têm um historial de crédito

Existem numerosas empresas de conceção e fabrico de produtos electrónicos em Singapura que prestam serviços a empresas e particulares. A indústria é bastante grande em Singapura e representa mais de um quarto do PIB do país. Singapura é também um dos principais exportadores de produtos electrónicos. No entanto, com tantas opções disponíveis, pode ser um desafio escolher a melhor empresa para satisfazer as suas necessidades. Eis alguns aspectos que deve ter em conta ao escolher uma empresa de conceção e fabrico de produtos electrónicos em Singapura.

Um historial credível é uma qualidade importante a procurar nas empresas de conceção e fabrico de produtos electrónicos. Quanto mais anos de atividade estas empresas tiverem, maior será a probabilidade de possuírem o know-how e os processos necessários para obterem resultados de qualidade. Isto ajuda-as a ganhar a confiança dos seus clientes. Uma empresa com décadas de experiência tem também mais probabilidades de ter processos, tecnologias e conhecimentos técnicos refinados para garantir o sucesso do seu projeto.

Oferecem produtos de alta qualidade

As empresas de design eletrónico em Singapura fornecem uma vasta gama de serviços e produtos. A maior parte delas fornece serviços de cadeia de valor, incluindo desenvolvimento de produtos, fabrico e distribuição. Concentram-se numa variedade de indústrias, incluindo a conceção de circuitos integrados, tecnologia sem fios, comunicação por satélite e tecnologia de encriptação. Algumas oferecem uma solução completa, enquanto outras se centram em nichos de mercado. Com uma gama tão vasta de ofertas, escolher a empresa certa pode ser um desafio.

A EMS Company é um dos mais proeminentes fabricantes de produtos electrónicos em Singapura, oferecendo serviços e produtos de ponta. Estão no sector há mais de 40 anos, servindo diversos sectores. A EMS Company concentra-se no desenvolvimento de novas tecnologias e no fornecimento de soluções inovadoras. A sua equipa de engenharia dedica-se a fornecer produtos de alta qualidade e a incorporar tecnologias emergentes nos seus projectos.

Ao procurar a empresa certa de conceção e fabrico de produtos electrónicos, é importante escolher uma empresa respeitável com um historial de prestação de serviços de qualidade. Isto ajudá-lo-á a sentir-se mais confiante de que a empresa é digna de confiança. Além disso, é provável que as empresas que estão no mercado há décadas tenham processos, tecnologias e conhecimentos técnicos aperfeiçoados. Utilizar uma empresa com boa reputação ajudá-lo-á a proteger o seu negócio e o seu futuro financeiro.

Regras básicas de disposição e cablagem de componentes

Regras básicas de disposição e cablagem de componentes

Existem algumas regras básicas que devem ser seguidas ao projetar um layout. Estas incluem manter os planos de alimentação e de terra dentro da placa, evitar redes cruzadas e colocar os componentes mais críticos em primeiro lugar. Deve-se também tentar colocar os CIs e os processadores de grande porte dentro da placa. Se seguir estas regras, não deverá ter problemas em conceber e criar uma placa de circuitos.

Evitar cruzar as redes

Ao ligar componentes entre si, deve evitar o cruzamento de redes. Se existirem vias, certifique-se de que estão suficientemente afastadas para evitar o cruzamento de redes. Outra forma de evitar o cruzamento de redes é colocar o pino positivo de um CI à frente do pino negativo do outro CI. Desta forma, evita-se o cruzamento de redes na placa de circuito impresso.

Colocar grandes processadores e CIs dentro da placa

Microprocessadores, circuitos integrados e outros componentes electrónicos de grande dimensão são o coração da maioria dos circuitos. São omnipresentes e podem ser encontrados em quase todas as placas de circuitos. Podem ser dispositivos simples com apenas alguns transístores ou dispositivos complexos com milhões ou mesmo milhares de milhões de transístores. Existem muitos tipos de CIs disponíveis, incluindo microcontroladores de 8 bits, microprocessadores de 64 bits e pacotes avançados.

Evitar colocar vias nos planos de alimentação e de terra

A colocação de vias nos planos de alimentação e de terra cria espaços vazios, que podem criar pontos quentes no circuito. Por este motivo, é melhor manter as linhas de sinal afastadas destes planos. Uma regra geral é colocar as vias a 15 mils de distância. Além disso, ao colocar as linhas de sinal, certifique-se de que existem 1350 curvas por via.

Num sistema de distribuição de energia típico de uma placa de circuito impresso, os planos de alimentação e de terra estão localizados nas camadas exteriores. Estas camadas são caracterizadas pela sua baixa indutância e elevada capacitância. Em sistemas digitais de alta velocidade, pode ocorrer ruído de comutação. Para atenuar este problema, utilize almofadas de alívio térmico para fazer ligações eléctricas.

Evitar colocar vias nos traços

Ao ligar os componentes, é importante evitar colocar vias nos traços. As vias são orifícios perfurados na placa através dos quais passam fios de cobre finos que são soldados em ambos os lados. Idealmente, as vias devem ser colocadas a pelo menos um oitavo de comprimento de onda de distância dos traços. Esta prática diminuirá a temperatura de funcionamento do CI e tornará o projeto mais fiável.

As vias são muito úteis para mover sinais de uma camada para outra. Ao contrário dos traços que correm de camada para camada, também são fáceis de identificar se forem necessárias quaisquer alterações ao design. As vias são o "pau para toda a obra" de uma disposição de PCB, proporcionando conetividade eléctrica entre camadas. Além disso, servem como uma ferramenta eficaz na transferência de calor de um lado da placa para o outro.

Porque é que os componentes activos são mais caros do que os componentes passivos

Porque é que os componentes activos são mais caros do que os componentes passivos

A eletrónica é uma parte central do nosso mundo moderno e é utilizada em quase todas as indústrias. Estes dispositivos dependem de uma variedade de componentes cruciais para funcionarem corretamente. No entanto, os componentes activos são mais caros do que os passivos. Este artigo explora a diferença entre os dois tipos de componentes electrónicos. Ficará a saber porque é que os componentes activos são mais caros e porque é que os passivos são mais baratos.

Transístores

Existem dois tipos básicos de componentes electrónicos: activos e passivos. Os componentes activos são utilizados para produzir energia, enquanto os componentes passivos são utilizados para a armazenar. Ambos os tipos são importantes nos dispositivos electrónicos, porque garantem que o equipamento eletrónico funciona como esperado. No entanto, existem algumas diferenças importantes entre os componentes electrónicos activos e passivos.

Um transístor é um componente ativo e é um dispositivo semicondutor que necessita de energia externa para funcionar. O transístor pode aumentar ou reduzir a corrente que flui num circuito. Um transístor também pode alterar a direção em que a eletricidade flui.

Indutores

Os componentes activos são aqueles que produzem corrente ou tensão, enquanto os componentes passivos não o fazem. A diferença entre os componentes activos e passivos não está apenas na sua aparência física; está também relacionada com a sua função. Um componente ativo tem a função de amplificar a potência, enquanto um passivo não tem qualquer finalidade.

Essencialmente, os componentes activos necessitam de uma fonte externa de energia para funcionar. Os componentes passivos não geram energia, mas armazenam energia e controlam o fluxo de corrente. Um exemplo de um componente ativo seria um transístor, enquanto um componente passivo seria uma resistência.

Os indutores filtram os sinais de alta frequência

Um indutor pode ser utilizado num circuito elétrico para filtrar sinais de alta frequência. Funciona reduzindo a frequência do sinal para uma frequência inferior à frequência de entrada. Geralmente, os engenheiros procuram um rácio que desça até 1/(2*x)1/2. Eles também querem saber a frequência de canto, que pode ser determinada graficamente. O eixo x apresenta a frequência, enquanto o eixo y representa o ganho.

Uma forma de determinar a indutância do indutor é medindo a tensão através do indutor. Isto ajudá-lo-á a determinar a sensibilidade do indutor a um sinal de alta frequência. A indutância também pode ser medida usando a frequência de canto. Tenha em mente que a indutância não é uma medida exacta, porque o circuito está sempre sujeito a perdas.

Os transístores são amplificadores e comutadores

Os transístores são dispositivos eléctricos utilizados para controlar sinais. São constituídos por dois componentes básicos: um emissor e um coletor. A parte do emissor de um transístor é ligada à frente e a parte do coletor é ligada à retaguarda. Quando um transístor está a funcionar na sua região ativa, o lado do coletor apresenta uma curva ligeiramente curvada. A região de coletor é a parte mais importante de um transístor, uma vez que é onde a corrente de coletor é mais estável.

Os transístores podem ser classificados como semicondutores do tipo p ou do tipo n. Quando utilizados como interruptores, funcionam de forma semelhante aos amplificadores. Podem atuar como interruptores alterando a corrente que passa pela base.

Os indutores não são recíprocos

Os indutores são não recíprocos se dois ou mais estiverem ligados em paralelo e não houver indutância mútua entre eles. Isto significa que a soma das suas indutâncias totais será menor do que a soma das suas indutâncias individuais. Este é o caso dos indutores paralelos, em que as bobinas estão dispostas em direcções opostas.

A indutância mútua é outra forma de definir reciprocidade. Um circuito equivalente é aquele em que as partes primária e secundária têm indutância mútua igual. Num transformador recíproco, a segunda parte não perde energia durante o acoplamento magnético, pelo que não representa energia fixa.

Os indutores não necessitam de uma fonte externa de energia

Os indutores armazenam energia alterando a intensidade do seu campo magnético em resposta à quantidade de corrente que passa através deles. Quanto mais forte for a corrente, mais forte será o campo magnético e mais energia será armazenada. Esta propriedade é exclusiva dos indutores em comparação com as resistências, que geralmente dissipam energia sob a forma de calor. Além disso, a quantidade de energia armazenada num indutor depende da quantidade de corrente que passa por ele.

O principal objetivo de um indutor é armazenar energia. Quando a corrente eléctrica passa através de um indutor, é induzido um campo magnético no condutor. Para além disso, o campo magnético induzido opõe-se à taxa de variação da corrente ou da tensão. Como resultado, uma corrente DC constante passará através de um indutor, que é simbolizado pela letra L. Esta propriedade torna os indutores úteis em aplicações de grande potência onde não podem ser substituídos por um componente elétrico convencional.

As 3 principais causas e contramedidas da deficiência de pasta de solda no design de PCB

As 3 principais causas e contramedidas da deficiência de pasta de solda no design de PCB

Existem várias causas e contramedidas para a deficiência de pasta de solda num desenho de PCB. Estas incluem juntas de solda frias, colocação incorrecta, demasiado calor durante a soldadura e fugas químicas. Aqui estão algumas das causas mais comuns e como resolvê-las.

Juntas de soldadura a frio

Para evitar a formação de juntas de soldadura a frio, os projectistas de placas de circuito impresso devem concebê-las de forma a que todos os componentes sejam colocados em orientações semelhantes e tenham boas pegadas de componentes. Isto ajuda a evitar problemas com desequilíbrios térmicos e assimetria nas juntas de soldadura. Além disso, é importante conceber as placas de circuito impresso de modo a que cada componente seja posicionado numa almofada em forma de D. É igualmente importante evitar a utilização de componentes altos, uma vez que estes criam zonas frias na conceção da placa de circuito impresso. Além disso, é mais provável que os componentes perto da extremidade da placa fiquem mais quentes do que os que se encontram no centro.

Uma junta de solda defeituosa pode ser o resultado de uma variedade de factores, incluindo a falta de fluxo ou uma junta mal ligada. Uma área de trabalho limpa é essencial para uma boa qualidade da junta de solda. Também é importante refazer o revestimento da ponta de solda para evitar a oxidação.

Fuga de produtos químicos

Se é um projetista de PCBs, poderá estar interessado em saber como evitar fugas de produtos químicos. Este problema é causado por bolas de solda, que aparecem como pequenas esferas de solda que aderem à superfície do laminado, resistência ou condutor de uma PCB. Devido ao calor gerado, a humidade junto aos orifícios de passagem de uma placa de circuito impresso pode transformar-se em vapor e extrudir a solda.

A ponte de solda é outro problema causado por uma deficiência de pasta de solda. Quando a solda não se consegue separar de um chumbo antes de solidificar, forma-se um curto-circuito. Embora os curtos-circuitos sejam muitas vezes invisíveis, podem causar estragos num componente. Vários factores podem causar este problema, incluindo o número de pinos numa placa de circuito impresso, a distância entre eles e a regulação do forno de refusão. Em alguns casos, uma mudança nos materiais também pode causar pontes de solda.

Demasiado calor durante a soldadura

A pasta de solda pode ser propensa a deformações quando atinge uma determinada temperatura durante a soldadura. Demasiado calor durante a soldadura pode resultar em esferificação da solda e deformações discretas. Demasiada pasta de solda pode também levar a demasiada libertação de gás de fluxo. Estes factores podem contribuir para a formação de esferas de solda e deformidades na conceção de PCB.

A pasta de solda nunca deve interagir com a humidade. A máscara de solda deve ser corretamente posicionada e o fundo do stencil deve ser limpo regularmente. Outro erro comum de conceção de PCB é conhecido como o efeito de lápide, ou "efeito Manhattan", causado por desequilíbrios de força durante a soldadura. O efeito assemelha-se à forma de uma lápide num cemitério. No entanto, representa uma conceção de PCB defeituosa com um circuito aberto.

Limpar corretamente o material após a perfuração

A deficiência de pasta de solda é o resultado de um material que foi incorretamente limpo após a perfuração. O fio de solda deve estar à temperatura correcta e, idealmente, deve estar completamente molhado com as almofadas e os pinos. Se a solda não for molhada adequadamente, pode levar à formação de uma ponte de solda ou outros defeitos. A quantidade certa de solda é necessária para molhar as almofadas e os pinos uniformemente. Se assim não for, pode formar-se uma camada de óxido de metal no objeto ligado. Isto pode ser resolvido limpando bem o material e utilizando o ferro de soldar correto.

Uma quantidade insuficiente de solda pode causar vários problemas na placa de circuito. Uma solda insuficiente pode causar um buraco de areia, uma linha quebrada, um "buraco de sopro" ou um "vazio na junta de solda". Uma pasta de solda insuficiente também pode levar à remoção do estanho dos componentes. É essencial evitar estes problemas seguindo o processo de conceção da placa de circuito impresso.

Medidas preventivas

A ponte de solda ocorre quando a solda entra num espaço que não deveria. A formação de pontes de solda pode ser evitada com a utilização de cabos de componentes maiores. Quando as almofadas são demasiado pequenas, a solda tem de molhar uma área maior e fluir um volume menor pelo cabo. Isto resulta em bolas de solda que se formam e causam curto-circuitos. É importante colocar as almofadas em posições óptimas e utilizar pasta de solda adequada no processo de soldadura.

A falta de pasta de solda na placa também pode fazer com que os cabos dos componentes fiquem mais quentes do que as almofadas, porque os cabos dos componentes têm menos massa térmica e um maior fluxo de ar à sua volta. Aumentar o tempo de imersão da pasta de solda evitará esse problema e igualará as temperaturas em todo o conjunto. Também reduz a tendência de a solda fluir para superfícies mais quentes. Outro método de prevenção é otimizar o design do stencil para minimizar a quantidade de pasta de solda nas áreas problemáticas. Além de usar um estêncil, garantir que os componentes não sejam danificados antes da colocação pode ajudar a reduzir a pasta de solda em áreas problemáticas. O equilíbrio do cobre também pode ser utilizado para uniformizar o aquecimento e o arrefecimento da placa de circuito impresso.

Os quatro principais métodos de galvanoplastia na placa de circuitos

Os quatro principais métodos de galvanoplastia na placa de circuitos

A galvanoplastia numa placa de circuitos pode ser feita de várias formas. Existem os métodos Thru-hole, Cleaning e Electroless. Cada método é utilizado para cobrir diferentes áreas da placa. Os métodos diferem ligeiramente uns dos outros, pelo que é melhor compreender as diferenças para tomar uma boa decisão.

Revestimento através de furos

A galvanoplastia através de orifícios é um processo de galvanoplastia de cobre em placas de circuitos. Este processo envolve uma série de banhos em que as placas são imersas numa solução química. O objetivo deste processo é revestir toda a placa com cobre. Durante o processo, as placas são limpas para remover todos os resíduos de perfuração, tais como rebarbas e resina residual no interior dos orifícios. Os fabricantes utilizam vários agentes químicos e processos abrasivos para remover quaisquer contaminantes.

A galvanoplastia através do orifício envolve uma tinta especial de baixa viscosidade que forma uma película altamente aderente e condutora nas paredes internas do orifício. Este processo elimina a necessidade de múltiplos tratamentos químicos. É um processo fácil porque requer apenas um passo de aplicação seguido de cura térmica. A película resultante cobre toda a parede interior do furo. Além disso, a sua baixa viscosidade permite-lhe aderir mesmo aos furos mais polidos termicamente.

Por conseguinte, é fundamental escolher uma empresa de renome que ofereça o fabrico de placas de circuito impresso. Afinal de contas, uma placa de qualidade inferior pode desiludir os clientes e custar dinheiro a uma empresa. Além disso, é também necessário dispor de equipamento de processamento de alta qualidade no processo de fabrico de placas.

Para iniciar o processo, deve cortar um laminado ligeiramente maior do que o tamanho da sua placa. Em seguida, deve fazer o furo na placa com uma broca exacta. Não utilize uma broca maior, pois isso destruirá o cobre do furo. Também pode utilizar brocas de carboneto de tungsténio para fazer um furo limpo.

Revestimento sem eletrólise

A galvanização electrolítica é um processo amplamente utilizado na produção de placas de circuitos impressos. O principal objetivo da galvanização é aumentar a espessura da camada de cobre, que é normalmente de um mil (25,4 um) ou mais. Este método envolve a utilização de produtos químicos especiais para aumentar a espessura da camada de cobre em toda a placa de circuito impresso.

O níquel aplicado na galvanização electrolítica actua como uma barreira para evitar que o cobre reaja com outros metais, incluindo o ouro. É depositado na superfície do cobre através de uma reação de oxidação-redução e o resultado é uma camada de níquel eletrolítico com uma espessura entre três e cinco microns.

Ao contrário do método de galvanoplastia, a galvanoplastia é um processo totalmente automatizado e não necessita de qualquer fonte de corrente externa. O processo é autocatalítico e é efectuado através da imersão da placa de circuitos numa solução que contém um metal de base, um agente redutor e um estabilizador. Os iões metálicos resultantes atraem-se uns aos outros e libertam energia através de um processo conhecido como transferência de carga. O processo pode ser controlado através de uma série de parâmetros, cada um dos quais tem um papel específico a desempenhar no resultado.

O processo de galvanização sem eléctrodos tem inúmeras vantagens, incluindo a melhoria da qualidade do depósito, a uniformidade independentemente da geometria do substrato e uma excelente resistência à corrosão, ao desgaste e à lubrificação. A galvanização electrolítica também melhora a soldabilidade e a ductilidade dos componentes e tem inúmeras aplicações em eletrónica.

Limpeza do revestimento

A limpeza da galvanoplastia em placas de circuitos requer cuidados especiais. O primeiro passo é molhar bem a placa. De seguida, utilize uma escova manual para esfregar a área contaminada. O segundo passo é enxaguar bem a placa, para que qualquer fluxo solvatado remanescente saia completamente. Desta forma, a placa fica completamente limpa.

O passo seguinte consiste em remover a resistência da placa. Este passo é essencial para garantir uma boa ligação eléctrica. É utilizado um solvente de cobre para dissolver a resistência na placa. Uma vez exposto, o cobre conduzirá eletricidade. Este processo irá remover a mancha e garantir que a placa está limpa e pronta para ser revestida.

A limpeza da galvanoplastia em placas de circuitos envolve o enxaguamento da placa e a utilização de uma solução ácida que contém iões de níquel e outros metais de transição. Além disso, é utilizado um agente redutor, como o dimetilamina-borano. O butilcarbitol e outros agentes de limpeza convencionais também são utilizados.

Para uma limpeza mais precisa, pode ser utilizado o desengorduramento por vapor. Os PCBs são imersos num solvente e enxaguados pelos seus vapores. No entanto, este procedimento pode ser arriscado se o solvente for inflamável. Para evitar a inflamabilidade, recomenda-se a utilização de removedores de fluxo não inflamáveis. Também pode utilizar cotonetes de algodão ou de espuma saturados com solventes suaves. A maioria destes solventes é à base de água.

Como fazer a proteção ESD durante a montagem SMT

Como fazer a proteção ESD durante a montagem SMT

Os danos electrostáticos são uma das principais causas de avaria dos dispositivos. É responsável por causar falhas directas em cerca de 10% dos dispositivos electrónicos. Pode causar problemas em todo o processo de montagem SMT. Felizmente, existem formas de se proteger contra este problema.

Material de proteção contra a estática

É imperativo proteger os componentes electrónicos das descargas electrostáticas (ESD), que podem provocar danos e falhas. A eletricidade estática pode ser gerada em qualquer altura ou lugar, e é frequentemente causada por fricção. É importante proteger os dispositivos electrónicos durante o processo de montagem SMT, para que possam manter um ótimo desempenho e fiabilidade. O material de proteção contra a eletricidade estática deve ser utilizado desde o início do processo de montagem e deve continuar a ser utilizado após a sua conclusão.

A humidade relativa do ambiente de fabrico também desempenha um papel vital na geração de ESD, pelo que a humidade relativa da fábrica deve ser cuidadosamente controlada. Se a HR não for mantida corretamente, pode resultar em níveis muito elevados de ESD. Recomenda-se também que os materiais com elevados níveis de eletricidade estática sejam mantidos afastados da linha de montagem. Para proteger a sua eletrónica contra ESD, deve utilizar material de proteção contra a eletricidade estática durante o processo de montagem.

Componentes de supressão de ESD

Para evitar danos causados por ESD durante o processo de montagem SMT, os componentes devem ser armazenados e transportados em sacos à prova de ESD. Recomenda-se vivamente a utilização de montadores profissionais para este tipo de trabalho.

Para evitar a eletricidade estática, os trabalhadores da montagem devem usar vestuário anti-estático. Devem também evitar tocar nos componentes com objectos afiados. O vestuário anti-estático pode também funcionar como um circuito de ligação à terra para dispositivos electrónicos. Para além de usar vestuário condutor, o pessoal de montagem deve usar um fato e calçado de proteção para reduzir o risco de eletricidade estática. É também importante reduzir ao mínimo a utilização de materiais isolantes.

A eletricidade estática pode ocorrer devido a componentes metálicos, que conduzem uma carga eletrostática. Também pode ser causada por indução ou estática corporal. Os efeitos podem ser nocivos, especialmente para os componentes electrónicos.

Espuma de proteção contra a estática

As descargas electrostáticas (ESD) podem causar danos dispendiosos nos componentes electrónicos. Embora existam formas de o evitar, não é possível proteger todos os dispositivos dos efeitos da ESD. Felizmente, existem espumas anti-estáticas, também conhecidas como espumas de descarga eletrostática, para proteger componentes sensíveis.

Para minimizar os riscos associados à ESD, utilize embalagens de proteção para os componentes electrónicos. Certifique-se de que a embalagem é feita com uma resistividade de superfície e de volume adequada. Deve também resistir aos efeitos de carga triboeléctrica resultantes do movimento durante o transporte. Normalmente, os componentes sensíveis à eletrostática são fornecidos em espuma condutora preta ou num saco anti-estático. Os sacos anti-estáticos contêm plástico parcialmente condutor que actua como uma gaiola de Faraday.

A eletricidade estática é um problema comum durante o processo de montagem SMT. É um subproduto da fricção e pode provocar a falha de componentes. O movimento humano gera eletricidade estática que pode variar entre algumas centenas de volts e vários milhares de volts. Estes danos podem afetar os componentes electrónicos resultantes da montagem SMT e podem resultar em falhas prematuras.

Sacos ESD

Quando se trabalha com eletrónica, é importante utilizar embalagens de proteção ESD para transportar e armazenar artigos susceptíveis. A proteção ESD pode ajudar a minimizar o risco de choques eléctricos e queimaduras, ao mesmo tempo que proporciona proteção no transporte e armazenamento. Uma embalagem de proteção também pode proteger as peças e os componentes quando não estão a ser utilizados, por exemplo, quando são transportados de e para a fábrica.

Ao manusear uma placa de circuito impresso, é importante seguir as instruções do fabricante e seguir as suas directrizes. Isto é essencial porque um mau plano de proteção ESD pode resultar em danos nos componentes electrónicos. Se não tiver a certeza de como manusear corretamente os componentes durante o processo de montagem, consulte um profissional.

Combinação de ambos

Para evitar a eletricidade estática durante a montagem SMT, é essencial ligar a eletrónica à terra. A ligação à terra pode ser de dois tipos: ligação à terra suave e ligação à terra forte. A ligação à terra suave significa ligar os dispositivos electrónicos a uma terra de baixa impedância, enquanto a ligação à terra dura significa ligar os componentes electrónicos a uma terra de alta impedância. Ambos os tipos de ligação à terra podem evitar a eletricidade estática e proteger os componentes electrónicos contra danos.

A ESD é uma das principais fontes de danos na indústria eletrónica. A ESD provoca a degradação do desempenho e até a falha de componentes. Estima-se que 8% a 33% de todas as falhas electrónicas são causadas por ESD. O controlo deste tipo de danos pode melhorar a eficiência, a qualidade e os lucros.

Como distinguir a resistência DC e a resistência dinâmica de um díodo semicondutor?

Como distinguir a resistência DC e a resistência dinâmica de um díodo semicondutor?

Para compreender como a resistência de um díodo semicondutor varia com a corrente e a tensão, é necessário distinguir os dois tipos diferentes de resistência. Os dois tipos de resistência são estática e dinâmica. A resistência dinâmica é muito mais variável do que a resistência estática, pelo que devemos distinguir as duas com cuidado.

Impedância Zener

A impedância Zener de um díodo semicondutor é uma medida da resistência aparente de um díodo semicondutor. É calculada medindo a ondulação na entrada e a alteração na corrente da fonte. Por exemplo, se a corrente da fonte mudar de três a cinco miliamperes para sete miliamperes, a ondulação na saída será de cerca de três miliamperes e meio. A resistência dinâmica de um díodo zener é igual a 14 ohms.

A quebra da impedância zener de um díodo semicondutor ocorre quando lhe é aplicada uma tensão de polarização inversa. Com esta tensão, o campo elétrico na região de depleção é suficientemente forte para retirar os electrões da banda de valência. Os electrões livres quebram então a ligação com o seu átomo de origem. É isto que provoca o fluxo de corrente eléctrica através de um díodo.

Quando se trabalha com um circuito "buck", a impedância zener de um díodo semicondutor é um parâmetro importante. Pode afetar a eficiência de um circuito simples de buck. Se for demasiado elevada, o díodo pode deixar de funcionar. Se isto acontecer, é melhor reduzir a corrente.

O efeito zener é mais proeminente quando a tensão de um díodo é inferior a 5,5 volts. Com tensões mais elevadas, a avaria por avalanche torna-se o efeito principal. Os dois fenómenos têm características térmicas opostas, mas se o díodo zener estiver mais próximo dos seis volts, pode ter um desempenho muito bom.

Analisar o papel do design da pilha em camadas na supressão de EMI

Analisar o papel do design da pilha em camadas na supressão de EMI

A conceção de pilhas de camadas é o processo de utilização de uma PCB com muitas camadas para melhorar a integridade do sinal e reduzir a EMI. Uma placa de 6 camadas de alto desempenho para fins gerais, por exemplo, coloca a primeira e a sexta camadas como camadas de terra e de alimentação. Entre estas duas camadas encontra-se uma camada de linha de sinal de microfita dupla centrada que proporciona uma excelente supressão de EMI. No entanto, esta conceção tem as suas desvantagens, incluindo o facto de a camada de traço ter apenas duas camadas de espessura. A placa convencional de seis camadas tem traços exteriores curtos que podem reduzir a EMI.

Ferramenta de análise de impedância

Se procura uma ferramenta de conceção de PCB para minimizar a suscetibilidade da sua PCB a EMI, veio ao sítio certo. O software de análise de impedância ajuda-o a determinar os materiais correctos para a sua placa de circuito impresso e a determinar qual a configuração mais suscetível de suprimir a EMI. Estas ferramentas também lhe permitem conceber a pilha de camadas da sua placa de circuito impresso de forma a minimizar os efeitos da EMI.

No que diz respeito à conceção de pilhas de camadas de PCB, a EMI é frequentemente uma grande preocupação para muitos fabricantes. Para reduzir este problema, pode utilizar um design de pilha de camadas PCB com uma separação de três a seis milímetros entre camadas adjacentes. Esta técnica de conceção pode ajudá-lo a minimizar a EMI de modo comum.

Disposição das camadas planas e de sinal

Ao conceber uma placa de circuito impresso, é fundamental ter em conta a disposição das camadas planas e de sinal. Isto pode ajudar a minimizar o efeito da EMI. Geralmente, as camadas de sinal devem estar localizadas adjacentes aos planos de alimentação e de terra. Isto permite uma melhor gestão térmica. Os condutores da camada de sinal podem dissipar o calor através de arrefecimento ativo ou passivo. Do mesmo modo, vários planos e camadas ajudam a suprimir a EMI, minimizando o número de caminhos directos entre as camadas de sinal e os planos de alimentação e de terra.

Um dos projectos mais populares de empilhamento de camadas de PCB é o empilhamento de seis camadas de PCB. Este design fornece blindagem para traços de baixa velocidade e é ideal para roteamento de sinais ortogonais ou de banda dupla. Idealmente, os sinais analógicos ou digitais de alta velocidade devem ser encaminhados para as camadas exteriores.

Correspondência de impedância

A conceção de pilhas de camadas de PCB pode ser uma ferramenta valiosa na supressão de EMI. A estrutura em camadas oferece uma boa contenção de campo e um conjunto de planos. A estrutura em camadas permite ligações directas de baixa impedância ao GND, eliminando a necessidade de vias. Permite também um maior número de camadas.

Um dos aspectos mais críticos da conceção de PCB é a correspondência de impedâncias. A correspondência de impedância permite que os traços da placa de circuito impresso correspondam ao material do substrato, mantendo assim a intensidade do sinal dentro do intervalo necessário. A integridade do sinal é cada vez mais importante à medida que as velocidades de comutação aumentam. Esta é uma das razões pelas quais as placas de circuito impresso já não podem ser tratadas como ligações ponto-a-ponto. Uma vez que os sinais se movem ao longo dos traços, a impedância pode mudar significativamente, reflectindo o sinal de volta à sua fonte.

Ao projetar pilhas de PCB em camadas, é importante considerar a indutância da fonte de alimentação. A elevada resistência do cobre na fonte de alimentação aumenta a probabilidade de EMI de modo diferencial. Ao minimizar este problema, é possível conceber circuitos com menos linhas de sinal e comprimentos de traço mais curtos.

Encaminhamento de impedância controlada

Na conceção de circuitos electrónicos, o encaminhamento controlado da impedância é uma consideração importante. O encaminhamento controlado da impedância pode ser conseguido através da utilização de uma estratégia de empilhamento em camadas. Numa conceção de empilhamento em camadas, é utilizado um único plano de potência para transportar a corrente de alimentação em vez de vários planos de potência. Este projeto tem várias vantagens. Uma delas é que pode ajudar a evitar EMI.

O encaminhamento de impedância controlada é um elemento de design importante para suprimir a EMI. A utilização de planos separados por três a seis mils pode ajudar a conter campos magnéticos e eléctricos. Além disso, este tipo de design pode ajudar a reduzir a EMI de modo comum.

Proteção de vestígios sensíveis

A conceção de pilhas em camadas é um elemento crítico na supressão de EMI. Um bom empilhamento de placas pode conseguir uma boa contenção de campos e fornecer um bom conjunto de planos. No entanto, deve ser concebido cuidadosamente para evitar problemas de CEM.

Geralmente, um plano separado de 3 a 6 milímetros pode suprimir harmónicas de alta qualidade, baixos transientes e EMI de modo comum. No entanto, esta abordagem não é adequada para suprimir a EMI causada por ruídos de baixa frequência. Um empilhamento com espaçamento de três a seis milímetros só pode suprimir a EMI se o espaçamento do plano for igual ou superior à largura do traço.

A conceção de uma placa de seis camadas para fins gerais de elevado desempenho coloca a primeira e a sexta camadas como base. A terceira e a quarta camadas são responsáveis pela alimentação eléctrica. No meio, é colocada uma camada de linha de sinal de microfita dupla centrada. Esta conceção proporciona uma excelente supressão de EMI. No entanto, a desvantagem desta conceção é o facto de a camada de traço ter apenas duas camadas de espessura. Por conseguinte, é preferível a placa convencional de seis camadas.

3 dicas para iniciantes no desenho de placas de circuito impresso

3 dicas para iniciantes no desenho de placas de circuito impresso

Para os principiantes, é importante seguir alguns princípios básicos ao desenhar PCBs. Estes incluem a utilização de grelhas múltiplas, manter as peças separadas por 50 metros e utilizar traços em ângulos de 45 graus. Os antigos diziam que o gelo é difícil de quebrar, mas é possível quebrá-lo com persistência e perseverança.

Princípios básicos

Ao criar uma placa de circuito impresso, é fundamental conhecer os princípios básicos do desenho de placas de circuito impresso. Estas directrizes abordam tópicos importantes como o tamanho e a forma de uma PCB. Também abordam questões como a colocação de componentes e interligações. O tamanho e a forma da sua placa de circuito impresso devem ser adequados ao processo de fabrico pelo qual irá passar. Além disso, é necessário ter em conta os pontos de referência que serão necessários durante o processo de fabrico da placa de circuito impresso, tais como orifícios para dispositivos de fixação ou marcas cruzadas para sensores ópticos. É importante garantir que estes pontos não interferem com os componentes.

Uma disposição correcta dos componentes na placa deve resultar num fluxo eficiente de energia e dados. Isto significa que os fios devem ser dispostos o mais uniformemente possível. A área de cablagem deve estar a pelo menos um mm da borda da placa PCB e em torno de quaisquer orifícios de montagem. As linhas de sinal devem ser radiais e não devem aparecer como "loopbacks".

Utilização de traços em ângulo de 45 graus

Se é um principiante no desenho de placas de circuito impresso, deve ter cuidado com a utilização de traços em ângulos de 45 graus. Esses traços podem ocupar mais espaço do que outros ângulos e não são ideais para todas as aplicações. No entanto, os ângulos de 45 graus são uma prática de desenho muito válida em muitas situações.

Uma das principais razões para utilizar ângulos de 45 graus nos desenhos de PCB é o fator de segurança. Uma vez que estes traços são muito mais estreitos do que os traços normais, não deve fazer curvas apertadas. Isto deve-se ao facto de o processo de fabrico da placa tornar o canto exterior da placa mais estreito. Uma solução simples para este problema é usar duas curvas de 45 graus com uma perna curta no meio. Pode então colocar texto na camada superior da placa para tornar mais claro qual é a camada.

Outra razão para utilizar traços com um ângulo de 45 graus é o facto de a largura dos traços ser menos afetada. A razão para isto é que os ângulos de 90 graus resultam em pontas gravadas, que podem causar curto-circuitos. A utilização de traços com um ângulo de 45 graus reduz o trabalho de encaminhamento para o fabricante. Com traços de ângulo de 45 graus, todo o cobre na placa pode ser gravado sem problemas.

Utilizar grelhas instantâneas

A utilização de grelhas de encaixe para principiantes no desenho de PCBs pode ser muito útil. Permite-lhe ajustar facilmente a disposição e mantém os componentes limpos e simétricos. Alguns softwares avançados de desenho de PCB têm teclas de atalho para mudar o tamanho das grelhas. Também pode mudar para as orientações de cima para baixo ou "através da placa", que requerem a visualização da camada inferior como imagens espelhadas. Esta abordagem só deve ser utilizada como último recurso.

Os iniciantes em desenho de PCB podem definir o tamanho padrão do Snap Grid, que geralmente é de 0.250 ″. Além disso, os usuários podem alterar o espaçamento da grade de encaixe para 0.25 polegadas. No entanto, é recomendável que você desligue o recurso de grade de encaixe se planeja conectar traços a peças com espaçamento de pino incomum.

Como compreender alguns passos importantes na conceção de placas PCB

Como compreender alguns passos importantes na conceção de placas PCB

Se estiver interessado em conceber uma placa PCB, há uma série de passos importantes que deve conhecer. Estes passos incluem a Ideação, a Definição, a Validação e a Colocação de componentes. A compreensão destes passos ajudá-lo-á a criar o melhor design possível.

Ideação

A criação de um design de placa PCB eficaz começa com a definição do objetivo do dispositivo. É essencial fazer corresponder as dimensões e as restrições de altura da placa aos componentes pretendidos. Outras considerações incluem a ESR dos componentes a altas frequências e a estabilidade da temperatura. Além disso, é necessário escolher a largura e o espaçamento adequados dos traços. O não cumprimento desta regra geral pode levar a uma explosão de custos.

O processo de conceção de PCB começa com a conceção, definição e validação. Este passo é fundamental e ocorre antes de conceber um protótipo ou executar um projeto. Realça a criatividade do designer e garante que todos os componentes de hardware estão alinhados e são congruentes. Também permite a colaboração cruzada entre os vários membros da equipa, resultando em sinergia.

Definição

A conceção de uma placa de circuito impresso é um processo complexo. Inclui a escolha dos materiais adequados para a base da placa de circuito impresso, a seleção de uma regra de conceção e a seleção das dimensões finais. A placa de circuito impresso também deve ser testada para garantir que funcionará corretamente nas condições de funcionamento previstas. Se a conceção não for feita corretamente, o projeto pode acabar em fracasso.

O primeiro passo na conceção de PCB é criar um conjunto de projectos. Isto é feito através de software de computador. As plantas servem de modelo para o projeto. O projetista pode também utilizar uma calculadora de largura de traço para determinar as camadas interior e exterior. Os traços e circuitos condutores de cobre são marcados com tinta preta. Os traços são conhecidos como camadas no desenho da PCB. Existem dois tipos de camadas, a exterior e a interior.

Validação

As placas PCB passam por processos de validação para garantir que foram concebidas corretamente. Estes testes são efectuados através da análise das estruturas da placa. Estas estruturas incluem sondas e conectores, bem como o padrão Beatty para parâmetros de material. Estes testes são efectuados para eliminar quaisquer erros de conceção, tais como reflexos.

As placas PCB são então preparadas para o fabrico. O processo depende da ferramenta CAD utilizada e das instalações de fabrico. Normalmente, envolve a criação de ficheiros Gerber, que são desenhos de cada camada. Existem várias ferramentas de visualização e verificação Gerber disponíveis, algumas das quais estão integradas em ferramentas CAD, enquanto outras são aplicações autónomas. Um exemplo é o ViewMate, que pode ser descarregado e utilizado gratuitamente.

O processo de validação também envolve o teste do dispositivo. O projeto é testado com um protótipo para garantir que cumpre a resposta esperada. Além disso, inclui uma análise do circuito para determinar se o projeto é estável. Os resultados deste teste determinam se são necessárias alterações. Devem ser efectuadas algumas modificações para melhorar a conceção e garantir que esta cumpre as especificações do cliente.

Colocação de componentes

A colocação de componentes em placas PCB pode ser efectuada de várias formas. Pode colocá-los acima ou abaixo de outro componente, ou pode utilizar uma combinação destes métodos. As colocações podem ser organizadas alinhando os componentes seleccionando Alinhar em cima ou Alinhar em baixo. Também é possível distribuir uniformemente os componentes no quadro seleccionando-os e clicando com o botão direito do rato sobre eles. Também pode mover os componentes para o lado superior ou inferior da placa de circuito impresso premindo L.

Quando se desenham placas de circuito impresso, a colocação dos componentes é crucial. Idealmente, os componentes são colocados na parte superior da placa. No entanto, se o componente tiver uma dissipação térmica baixa, pode ser colocado na parte inferior. Recomenda-se também agrupar componentes semelhantes e colocá-los numa fila uniforme. Além disso, os condensadores de desacoplamento devem ser colocados muito próximos dos componentes activos. Além disso, os conectores devem ser colocados de acordo com os requisitos do projeto.

Tensão de rutura dieléctrica

Quer esteja a conceber a sua própria placa de circuito impresso ou a adquirir uma placa de circuito impresso a um fabricante, há vários passos que deve conhecer. Algumas destas etapas incluem: testar a funcionalidade dos componentes eléctricos e da disposição da placa de circuito impresso. Isto é feito através da realização de uma bateria de testes de acordo com as normas IPC-9252. Dois dos testes mais comuns são os testes de isolamento e de continuidade do circuito. Estes testes verificam se existem quaisquer desconexões ou curto-circuitos na placa.

Após a conclusão do processo de design, é importante considerar a expansão térmica e a resistência térmica dos componentes. Estas duas áreas são importantes porque a expansão térmica dos componentes da placa aumenta quando esta fica mais quente. A Tg dos componentes de uma placa deve ser suficientemente elevada para evitar que os componentes sejam danificados ou deformados. Se a Tg for demasiado baixa, pode provocar a falha prematura dos componentes.